噴錫、熔錫、滾錫、沉錫、銀及化學(xué)鎳金制程術(shù)
1、Blue Plaque 藍(lán)紋
熔錫或噴錫的光亮表面,在高溫濕氣中一段時(shí)間后,常會(huì)形成一薄層淡藍(lán)色的鈍化層,這是一種錫的氧化物層,稱為 Blue Plaque。
2、Copper Mirror Test 銅鏡試驗(yàn)
是一種對(duì)助焊劑(Flux)腐蝕性所進(jìn)行鑒別的試驗(yàn)??蓪⒁簯B(tài)助焊劑滴在一種特殊的銅鏡上 (在玻璃上以真空蒸著法涂布 500A厚的單面薄銅膜而成),或?qū)㈠a膏涂上,使其中所含的助焊劑也能與薄銅面接觸。再將此試樣放置 24 小時(shí),以觀察其銅膜是否受到腐蝕,或蝕透的情形 ( 見 IPC-TM-650 之 2.3.32節(jié)所述)。此法也可測(cè)知其它化學(xué)品的腐蝕性如何。
3、Flux 助焊劑
是一種在高溫下,具有活性的化學(xué)品,能將被焊物體表面的氧化物或污化物予以清除,使熔融的焊錫能與潔凈的底金屬結(jié)合而完成焊接。Flux原來(lái)的希臘文是Flow(流動(dòng))的意思。早期是在礦石進(jìn)行冶金當(dāng)成"助熔劑",促使熔點(diǎn)降低而達(dá)到容易流動(dòng)的目的。
4、Fused Coating 熔錫層
指板面的鍍錫鉛層,經(jīng)過(guò)高溫熔融固化后,會(huì)與底層銅面產(chǎn)生"接口合金共化物"層(IMC),而具有更好的焊錫性,以便接納后續(xù)零件腳的焊接。這種早期所盛行有利于焊錫性所處理的板子,俗稱為熔錫板。
5、Fusing Fluid助熔液
當(dāng)"熔錫板"在其紅外線重熔(IR Reflow)前,須先用"助熔液"進(jìn)行助熔處理,此動(dòng)作類似"助焊處理",故一般非正式的說(shuō)法也稱為助焊劑(Flux)前處理。事實(shí)上"助焊"作用是將銅面氧化物進(jìn)行清除,而完成焊接式的沾錫,是一種清潔作用。而上述紅外線重熔中的"助熔"作用,卻是將紅外線受光區(qū)與陰影區(qū)的溫差,藉傳熱液體予以均勻化,兩者功能并不相同。
6、Fusing 熔合
是指將各種金屬以高溫熔融混合,再固化成為合金的方法。在電路板制程中特指錫鉛鍍層的熔合成為焊錫合金,謂之Fusing制程。這種熔錫法是早期(1975年以前)PCB業(yè)界所盛行加強(qiáng)焊接的表面施工法,俗稱炸油(Oil Fusing )。此法可將鍍層中的有機(jī)物逐出,而使焊錫成為光澤結(jié)實(shí)的金屬體,且又可與底銅形成IMC而有助于下游的組裝焊接。
7、Hot Air Levelling 噴錫
是將印過(guò)綠漆半成品的板子浸在熔錫中,使其孔壁及裸銅焊墊上沾滿焊錫,接著立即自錫池中提出,再以高壓的熱風(fēng)自兩側(cè)用力將孔中的填錫吹出,但仍使孔壁及板面都能沾上一層有助于焊接的焊錫層,此動(dòng)制程稱為"噴錫",大陸業(yè)界則直譯為"熱風(fēng)整平"。由于傳統(tǒng)式垂直噴錫常會(huì)造成每個(gè)直立焊墊下緣存有"錫垂"(Solder Sag)現(xiàn)象,非常不利于表面黏裝的平穩(wěn)性,甚至?xí)l(fā)無(wú)腳的電阻器或電容器,在兩端焊點(diǎn)力量的不平衡下,造成焊接時(shí)瞬間浮離的墓碑效應(yīng) (Tombstoning),增加焊后修理的煩惱。新式的"水平噴錫"法,其錫面則甚為平坦,已可避免此種現(xiàn)象。
8、Intermatallic Compound(IMC) 接口合金共化物
當(dāng)兩種金屬之表面緊密地相接時(shí),其接口間的兩種金屬原子,會(huì)出現(xiàn)相互遷移(Migration) 的活動(dòng),進(jìn)而出現(xiàn)一種具有固定組成之"合金式"的化合物;例如銅與錫之間在高溫下快速生成的Cu6Sn5(Eta Phase),與長(zhǎng)時(shí)間老化而逐漸轉(zhuǎn)成的另一種Cu3Sn(Episolon Phase)等,即為兩個(gè)不同的 IMC。即者對(duì)焊點(diǎn)強(qiáng)度有利,而后者卻反到有害。除此之外尚有其它多種金屬如鎳錫、金錫、銀錫等等各種接口間也都會(huì)形成 IMC。
9、Roller Tinning輥錫法,滾錫法
是單面板裸銅焊墊上一種涂布錫鉛層的方法,有設(shè)備簡(jiǎn)單便宜及產(chǎn)量大的好處,且與裸銅面容易產(chǎn)生"接口合金共化物層"(IMC),對(duì)后續(xù)之零件焊接也提供良好的焊錫性,其錫鉛層厚度約為1~2μm。當(dāng)此焊錫層厚度比2μm大之時(shí),其焊錫性可維持6個(gè)月以上。通常這種滾動(dòng)沾錫的外表,常在其每個(gè)著錫點(diǎn)的后緣處出現(xiàn)凸起之水滴形狀為其特點(diǎn),對(duì)于 SMT 甚為不利。
10、Rosin松香
是從松樹的樹脂油(Oleoresin)中經(jīng)真空蒸餾提煉出來(lái)的水色液態(tài)物質(zhì),其成份中主要含有松脂酸(Abietic Acid),此物在高溫中能將銅面的氧化物或硫化物加以溶解而沖走,使?jié)崈舻你~面有機(jī)會(huì)與焊錫接觸而焊牢。常溫中松香之物性甚為安定,不致攻擊金屬,故可當(dāng)成助焊劑的主成份。
11、Solder Cost焊錫著層
指板面(銅質(zhì))導(dǎo)體線路接觸到熔融焊錫后,所沾著在導(dǎo)體表面的錫層而言。
12、Solder Levelling噴錫、熱風(fēng)整平
裸銅線路的電路板,其各待焊點(diǎn)及孔壁等處,系以 Solder Coating 方式預(yù)做可焊處理。做法是將印有綠漆的裸銅板浸于熔錫池之中,令其在清潔銅面上沾滿焊錫,拉出時(shí)再以高溫的熱空氣把孔中及板面上多余的錫量強(qiáng)力予以吹走,只留下一薄層錫面做為焊接之基地,此種制程稱為"噴錫",大陸業(yè)界用語(yǔ)為"熱風(fēng)整平"。不過(guò)業(yè)界早期除熱空氣外亦曾用過(guò)其它方式的熱媒,如熱油、熱臘等做過(guò)整平的工作。
13、Solder Sag焊錫垂流物
是指在噴錫電路板上,其熔融錫面在凝固過(guò)程中,由于受到風(fēng)力與重力而下垂出現(xiàn)較厚薄不一的起伏外形,如板子直立時(shí)孔環(huán)下緣處所流集的突出物,或孔壁下半部的厚錫,皆稱為"錫垂"。又某些單面板的裸銅焊墊(孔環(huán)墊或方形墊),經(jīng)過(guò)水平輸送之滾錫制程后,所沾附上的焊錫層,其尾部最后脫離熔融錫體處,亦有隆起較厚的焊錫,也稱為Solder Sag。HASL Hot Air Solder Levelling ; 噴錫(大陸術(shù)語(yǔ)為"熱風(fēng)整平")IR Infrared ; 紅外線電路板業(yè)利用紅外線的高溫,可對(duì)熔錫板進(jìn)行輸送式"重熔"的工作,也可用于組裝板對(duì)錫膏的"紅外線熔焊"工作。
14、Immersion Plating 浸鍍
是利用被鍍之金屬底材,與溶液中金屬離子間,兩者在電位差上的關(guān)系,在浸入接觸的瞬間產(chǎn)生置換作用 (Replacement),在被鍍底金屬表面原子溶解拋出電子的同時(shí),可讓溶液中金屬離子接收到電子,而立即在被鍍底金屬表面生成一薄層鍍面謂之"浸鍍"。例如將磨亮的鐵器浸入硫酸銅溶液中,將立即發(fā)生鐵溶解,并同時(shí)有一層銅層在鐵表面還原鍍出來(lái),即為最常見的例子。通常這種浸鍍是自然發(fā)生的,當(dāng)其鍍層在底金屬表面布滿時(shí),就會(huì)停止反應(yīng)。PCB 工業(yè)中較常用到"浸鍍錫",至于其它浸鍍法之用途不大。(又稱為 Galvanic Displacement)。
15、Tin Immersion浸鍍錫
清潔的裸銅表面很容易出現(xiàn)污化或鈍化,為保持其短時(shí)間(如一周之內(nèi))之焊錫性起見,較簡(jiǎn)單的處理是采用高溫槽液之浸鍍錫法,使銅面浸鍍上薄錫而暫時(shí)受到保護(hù),此種"浸鍍錫"常在PCB制程中使用。
評(píng)論