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1、工艺知识入职培训工艺知识入职培训培训工序：培训工序：PCB表面处理表面处理讲师：讲师： 陈黎阳陈黎阳日期：日期：2010 年年 08 月月 16 日日第2页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义目 录入职工艺知识培训讲义目 录 一、一、PCB表面处理简介二、常见表面处理工序介绍表面处理简介二、常见表面处理工序介绍1.喷锡工序喷锡工序2.沉金工序沉金工序3. 电镀镍金工序三、其他表面处理四、交流问答电镀镍金工序三、其他表面处理四、交流问答第3页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义什么是PCB的表面处理？ 这里的“表面”指的是PCB上为电子元器件或其他系统到P
2、CB的电路之间 提供电气连接的连接点，具体如：焊盘或接触式连接的连接点 、电子元 器件的插件孔等。这些表面为什么做处理？表面处理的目的？ 裸铜本身的可焊性能很好，但曝露在空气中倾向于以氧化物的形式存在 ，不大可能长期保持为原铜，因此需要对铜面进行其他处理。表面处理 最基本的目的是保证良好的可焊性或电性能。表面处理都有那些？ 常见的表面处理：喷锡、沉金、OSP、全板镀金、电硬金、电金手指、 沉锡、沉银、镍钯金等一.PCB表面处理简介第4页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义二.主要表面处理介绍 1.喷锡工序1.喷锡工序1.1.喷锡工序原理、设备、物料;1.2.喷锡工
3、序主要工艺流程；1.3.喷锡工序控制要点；1.4.喷锡工序安全生产要求、维护和保养；1.5.喷锡工序常见质量缺陷、原因和对策；1.1.喷锡工序原理、设备、物料;1.2.喷锡工序主要工艺流程；1.3.喷锡工序控制要点；1.4.喷锡工序安全生产要求、维护和保养；1.5.喷锡工序常见质量缺陷、原因和对策；第5页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义1.1喷锡工序原理、主要设备、物料;1.1喷锡工序原理、主要设备、物料;1.1.1喷锡工序原理介绍：喷锡工序原理介绍：水平喷锡示意图RollerPCBAir KnifeSolder TankPCBAir KnifeSolder
4、Tank垂直喷锡示意图完成结构示意图喷锡又称热风整平,是将印制板浸入 熔融的焊料中,再通过热风将印制板的表 面及金属化孔内的多余焊料吹掉,从而得到一个平滑、光亮的焊料涂覆层。 受锡焊料流动性及热风整平过程中焊盘表面张力的影响，其锡面平整度相对 较差。 依据设备不同分：水平喷锡、垂直喷锡第6页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义1.1喷锡工序原理、主要设备、物料;1.1喷锡工序原理、主要设备、物料;1.1.2喷锡工序主要设备：喷锡工序主要设备：将残留的助焊剂或其由锡炉带出之残油类物质洗掉。将残留的助焊剂或其由锡炉带出之残油类物质洗掉。后处理线热风整平，铜面上涂覆一层
5、锡喷锡机对板面进行预处理，清洁铜面并涂覆松香，为喷锡做准备前处理压胶纸压胶机烤板烘箱主要作用设备名称后处理线热风整平，铜面上涂覆一层锡喷锡机对板面进行预处理，清洁铜面并涂覆松香，为喷锡做准备前处理压胶纸压胶机烤板烘箱主要作用设备名称第7页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义1.1.2喷锡工序主要设备：a.前处理线流程：入板微蚀四级水洗强风吹干检查辘松香b.后处理线流程：空气浮床热水洗轻擦洗板四级水洗干板组合喷锡工序主要设备：a.前处理线流程：入板微蚀四级水洗强风吹干检查辘松香b.后处理线流程：空气浮床热水洗轻擦洗板四级水洗干板组合前处理线后处理线1.1喷锡工序原理
6、、主要设备、物料;1.1喷锡工序原理、主要设备、物料;第8页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义1.1喷锡工序原理、主要设备、物料;1.1喷锡工序原理、主要设备、物料;1.1.3喷锡工序主要物料：无铅喷锡目前市场主流配方：锡银铜喷锡工序主要物料：无铅喷锡目前市场主流配方：锡银铜(SAC)、锡铜镍、锡铜镍(SN100C) ，我司 目前采用的是，我司 目前采用的是SN100C系列系列根据Cu含量调整补加99.9%Sn纯锡条开缸使用，平时补加Sn/Pb633%/373%铅锡条 有铅喷锡补加液位Sn99.9%，Ni0.05%，Cu0%，其他无铅锡条SN102CLN3根据情
7、况补加Sn99.9%，Ni0.05% Cu0%，其他无铅锡条SN101CLE开缸使用Sn99.3%,Ni0.05%, Cu0.7%,其他无铅锡条SN100CL无铅喷锡作用主要成分物料工序无铅喷锡其熔点普遍要高于有铅喷锡20-30第9页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义1.2喷锡工序主要工艺流程;1.2喷锡工序主要工艺流程;1.2.1全板喷锡的工艺流程：全板喷锡的工艺流程：1.2.2金手指金手指+喷锡的工艺流程喷锡的工艺流程1.2.3沉金或镀金沉金或镀金+喷锡的工艺流程喷锡的工艺流程入板前处理喷锡后处理热压胶带出板金手指贴 红胶带自检下工序撕红胶带热压胶带 或蓝胶
8、烘干金手指贴红胶 带或印蓝胶正常喷锡流程自检下工序剥红 蓝胶带正常喷锡流程自检下工序第10页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义1.3喷锡工序控制要点;1.3喷锡工序控制要点;保证可焊性，流动性Cu含量控制范围： 无铅喷锡：Cu0.9%， 有铅喷锡：Cu0.3%，5防止锡面被酸氧化返工板只过辘松香段，不过微蚀段4分层、孔铜不足返工喷锡最多2次，否则需QA确认3分层非FR4基材、板厚2.5mm、基铜2OZ 停留时间超出2小时，需要烘板2分层，掉油丝印固化后停留时间8小时，否则重新烘板1预防问题控制要点序号保证可焊性，流动性Cu含量控制范围： 无铅喷锡：Cu0.9%，
9、 有铅喷锡：Cu0.3%，5防止锡面被酸氧化返工板只过辘松香段，不过微蚀段4分层、孔铜不足返工喷锡最多2次，否则需QA确认3分层非FR4基材、板厚2.5mm、基铜2OZ 停留时间超出2小时，需要烘板2分层，掉油丝印固化后停留时间8小时，否则重新烘板1预防问题控制要点序号有铅喷锡锡厚控制范围：喷锡生产过程中，主要调节控制的参 数：锡缸温度、浸锡时间、风刀角度、风刀距离、搅拌速度有铅喷锡锡厚控制范围：喷锡生产过程中，主要调节控制的参 数：锡缸温度、浸锡时间、风刀角度、风刀距离、搅拌速度第11页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义1.4.喷锡工序安全生产要求、维护和保养
10、1.4.喷锡工序安全生产要求、维护和保养喷锡为高温工作环境，操作需特别注意防护措施喷锡为高温工作环境，操作需特别注意防护措施喷锡机身各处，刚出炉的板温度很高要小心防止烫伤，发生烫伤严重者需及时送医4喷锡过程温度高，要小心防止锡溅在身上，3喷锡操作应戴好橡胶手套、外罩布手套、耳塞、口罩喷锡操作应戴好橡胶手套、外罩布手套、耳塞、口罩2喷锡喷锡操作中带口罩，手套，防护镜1安全生产，注意事项序号第12页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义1.5喷锡工序常见质量缺陷、原因和对策1.5喷锡工序常见质量缺陷、原因和对策1.降低锡炉温度 2.喷锡前烘板1.锡炉温度过高 2.浸锡时
11、间过长 3.停放时间过长掉油51.调整Cu含量到控制范围 2.调整镍含量在控制范围 3.控制出炉后凉板时间1.Cu含量过高； 2.Ni含量过高 3.出板后凉板不足 4.锡炉温度低锡粗21.更换材料 2.控制返工次数 3.喷锡前做烘板 4.通过铣边等方式来改善1.板材不良 2.过度返工 3.停留过长 4.设计原因分层1对应的措施可能的原因图片常见缺陷序号第13页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义2.沉金工序入职工艺知识培训讲义2.沉金工序2.1.沉金工序原理;2.2.沉金工序工艺流程；2.3.沉金工序控制要点；2.4.沉金工序安全生产要求、维护和保养；2.5.沉金工序常见质量缺陷、原
12、因和对策；2.1.沉金工序原理;2.2.沉金工序工艺流程；2.3.沉金工序控制要点；2.4.沉金工序安全生产要求、维护和保养；2.5.沉金工序常见质量缺陷、原因和对策；第14页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义2.1.沉金工序原理、设备、物料;2.1.1沉金工序的原理2.1.沉金工序原理、设备、物料;2.1.1沉金工序的原理沉金也称化金，其工艺较为复杂，喷锡是一个物理过程，而沉金是化学反应的 过程。化金是在铜面上包裹一层相对薄的、电性良好的镍金的合金层，这可以 长期保护PCB；沉金也称化金，其工艺较为复杂，喷锡是一个物理过程，而沉金是化学反应的 过程。化金是在铜
13、面上包裹一层相对薄的、电性良好的镍金的合金层，这可以 长期保护PCB；完成结构示意图黄色为金层灰色为镍层这里为什么不直接在铜上沉金？而是先沉上一层镍？第15页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义2.1.沉金工序原理;2.1.1沉镍的原理2.1.沉金工序原理;2.1.1沉镍的原理沉镀镍的原因是由于金和铜间会相互扩散，而镍层能够阻止金和铜间的扩散，并 且保证可焊性；如果没有镍层，金将会在数小时内扩散到铜中去 ，形成合金 层，甚至铜扩散到表面而被氧化，影响可焊性能。沉镀镍的原因是由于金和铜间会相互扩散，而镍层能够阻止金和铜间的扩散，并 且保证可焊性；如果没有镍层，金将会
14、在数小时内扩散到铜中去 ，形成合金 层，甚至铜扩散到表面而被氧化，影响可焊性能。主要反应机理，镍还原的反应式：主要反应机理，镍还原的反应式： （1）次磷酸根水解释放出活性氢原子 H（1）次磷酸根水解释放出活性氢原子 H2 2POPO2-2-+H+H2 2O POO PO32-32-+2H+2H+ +2H （2）镍离子在钯表面还原成金属镍 Ni+2H （2）镍离子在钯表面还原成金属镍 Ni2+2+2H Ni +2H+2H Ni +2H+ + （3）少部分次磷酸根析出磷 H（3）少部分次磷酸根析出磷 H2 2POPO2-2-+H P+OH+H P+OH- -+H+H2 2O （4）部分次磷酸根氧化
15、生成H2 HO （4）部分次磷酸根氧化生成H2 H2 2POPO2 2-+H-+H2 2O POO PO32-32-+2H+2H+ +H+H2 2第16页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义2.1.沉金工序原理;2.1.沉金工序原理; 2.1.1沉镍的原理第17页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义2.1.沉金工序原理;2.1.沉金工序原理; 2.1.1沉金的原理作用：通过置换反应在活性镍上面沉积一层金.反应：当PCB板子在镀镍完后，放入金缸即受到槽液攻击而溶出Ni2+，释放 出2个电子被氰金离子捕获而沉积出Au反应式：2 作用：通过
16、置换反应在活性镍上面沉积一层金.反应：当PCB板子在镀镍完后，放入金缸即受到槽液攻击而溶出Ni2+，释放 出2个电子被氰金离子捕获而沉积出Au反应式：2 Au(CN)2-+Ni Ni+Ni Ni2+2+ 2Au+ 2Au +2CN-第18页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义2.2.沉金工序工艺流程;2.2.沉金工序工艺流程;除油二级水洗微蚀二级水洗酸浸活化二级DI水洗沉镍二级DI水洗沉金回收水洗二级DI水洗热DI水洗下挂后浸2.2.1工艺流程图第19页RD-CM-WI01S1A入职工艺知识培训讲义入职工艺知识培训讲义2.2.1主要工艺流程的作用2.2.沉金工序工艺流程;2.2.沉金工序工艺流程;除去阻焊表面残留的钯药水，防止渗镀后浸5通过氧化还原反应，在铜面上沉积一定厚度切均匀的镍层，满足焊 接性能沉镍6通过置换反应，在镍层能够沉积一层致密金层，防止镍层腐蚀，保 持镍层可焊性。沉金7使裸露
