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1、2021/4/6,Foxconn Technology Group,SMT Technology Development Committee,SMT Technology Center SMT 技術中心,錫膏檢驗項目及標準,2021/4/6,目 錄,1.錫膏的儲存與管理.3 2.錫膏的使用.4 3.錫膏品質測試項目: 錫粉顆粒與形狀.5 錫粉合金成份.6 助焊劑含量7 粘度測試8 鹵素含量.9 錫珠測試.10 擴散性.11 潤濕性1213 印刷性.14 坍塌性.15 13.銅鏡試驗16,14.鉻酸銀試驗.17 15.銅板腐蝕.18 16.表面絕緣阻抗.19 17.電子遷移.20 18.錫膏可靠
2、性測試項目: 推拉力21 19.X-RAY.22 20.切片.23 21.振動試驗 24 22.沖擊.25 23.熱循環.26 24.高溫高濕.27 25.摔落.28,2021/4/6,錫膏的儲存與管理,保存方式:冰箱/冷藏櫃保存,置于室內,周圍不可有防礙冷藏櫃正常工作之雜物 保存溫度:27 攝氏度 存放時間:最長六個月(從錫膏生產日期計) 注意:測溫之溫度計需定期校驗,以防止失效. 顏色管理:燈點記號(入庫標誌,顏色代表失效日期) 先進先出:各瓶編號,專人管理,進出記錄 標示管理:合格品有燈點,合格標簽,IQC蓋章 過期報廢的錫膏及空瓶必須送庫房回收.,FIFO Control Label
3、Adhered On Vendor Side,2021/4/6,錫膏的使用,1.錫膏依不同Lot,自序號較小之瓶先取用,並同時在錫膏進出管制卡登記.回溫時間,不 可開封. 2.回溫4小時以上,攪拌12分鐘后使用.如屬常溫之錫膏則不需回溫,直接攪拌後使用之。 3.已開封錫膏在使用後不得再放入冰箱, 錫膏開封後超過24小時尚未用完當作不良品處理. 4.作業者在使用錫膏開封前40分鐘內進行攪拌,攪拌完成后放在特定的暫存區. 5.若冰箱里開封的錫膏溫度7, 18,要於一週內用完 , 超過一周沒有用完的作報廢處理.,2021/4/6,錫膏測試項目錫粉顆粒與形狀測試,目的:良好的錫粉形狀(球狀)與粒徑範圍
4、,將有助於印刷時的下錫性。 規範標準:依據參考J-STD-005 之3.3 Solder Powder Particle Size; IPC-TM-650之2.2.14。 測試儀器:3D畫像測定儀 測試方法:使用80倍以上的顯微鏡觀察錫粉外觀。並利用隨機取樣的方式計算出錫粉的粒徑分佈範圍,同時觀察錫粉的形狀是否呈現為”真球狀(正圓球或橢圓球-合格)”或者是”不定形狀”,例Alpha TUP NL-005S40B,2021/4/6,錫膏測試項目錫粉合金成份,目的:確認合金的成份與不純物比例是否符合標準規範的規格。 規範標準:參考依據JIS-Z-3282。 測試儀器:火花放射光譜儀 測試方法:(1
5、) 從錫膏當中取樣約250g並 將flux用溶劑洗淨。(2) 加熱使其成為錫 塊。(3) 將錫塊樣本放置在火花放射光譜 儀上。(4) 約莫30秒鐘之後電腦將自動將 所設定測試的合金不純物比例列出。 判定標準:鉛含有量不得超出0.1%。,火花放射光譜儀,2021/4/6,錫膏測試項目助焊劑含量,目的:確認助銲劑含量與標準值不超過 0.5%,避免錫膏加熱之後殘留過多的助銲劑。 規範標準:依據參考JIS-Z-3197之6.1篇 測試儀器:電子天秤 測試方法: 錫膏攪拌均勻後,精秤約30克樣品至250毫升燒杯中,記錄其重量為W1(g)。加入甘油,其量須能完全覆蓋錫膏,加熱使銲錫與助銲劑完全分離。取出已
6、固化的銲錫,以水清洗。浸入乙醇中約5分鐘,常溫下再水洗並乾燥之。精秤其重量記為W2(g)。依據式(1)計算助銲劑含量。助銲劑含量(%)(W1- W2)/ W1x100% 判定標準:是否符合廠商所附規格上的內容(助銲劑含量與標準值不超過 0.5%)。,電子天秤,2021/4/6,錫膏測試項目粘度測試,目的:確保錫膏印刷品質及保持良好的下錫性。 規範標準:依據參考JIS-Z-3284之附件六4.1篇 測試儀器: Malcom 黏度計PCU 203型(如右圖) 測試方法:,參考:圖示為黏著指數(大與小)呈現印刷後的現象,黏著指數(Thixotropy):大(0.65),黏著指數(Thixotropy
7、):小(0.4),2021/4/6,錫膏測試項目鹵素含量測試,目的:檢測助銲劑中的氯或溴離子含量是否符合規範中所列的含量 規範標準:依據參考JIS-Z-3197之6.5:JIS-Z-3284之4.2(Flux for solder paste) 測試工具: 電位差自動測定儀(KYOTO AT-400); 電子自動天平(Denver Instrument M- 120)、回轉子、0.02M硝酸銀溶液 測試方法:1.精秤約10克錫膏樣品至250毫升燒杯中,加入約150毫升乙醇。 2.錫膏樣品重量x助銲劑含量錫膏樣品中的助銲劑重量(即輸入滴定儀之size值) 3.將裝有樣品的燒杯移至電位滴定裝置充分
8、攪拌後以0.02M硝酸銀溶液滴定至終點 4.滴定儀可自動計算出氯含量,並繪出電位VS硝酸銀溶液耗用體積之圖形 判定標準:(1)是否符合廠商所附規格的內容。 (2) 參照JIS-Z-3284之4.2的規範,電位差自動測定儀,2021/4/6,錫膏測試項目錫珠測試,目的:測試錫膏加熱融化後,於氧化鋁板上收縮成一顆錫球的能力與安定不飛濺的穩定度。 規範標準:依據參考JIS-Z-3284之附件十一 測試工具: (1)氧化鋁基板(25500.60.8mm) (2)鋼板(25500.2mm):中心有直徑為6.5mm的孔洞。(3)銲錫浴槽 尺寸10010075mm (5)放大鏡 :1020倍(全景觀察用),
9、50倍(銲錫球觀察用) 測試方法: (1) 當錫膏中的銲錫組成為Sn63Pb37及Sn60Pb40時,銲錫槽的溫度設定為2352,當為其他合金組成時,溫度設定為較合金液相溫度高出502。 (2) 將銲錫膏輕輕攪拌均勻。(3) 將鋼板置於氧化鋁基板上,以刮刀施以印刷以使錫膏完全填入金屬罩的孔洞中,然後移開鋼板並確認經印刷之錫膏的尺寸為直徑6.5mm且厚度為0.2mm即製得試驗片,製備兩個試驗樣品。4) 將其中一個試驗樣品在條件(a)下加熱及熔化並將另一樣品在條件(b)下加熱及熔化。視需要,在150下實施一分鐘的預熱。 條件(a) 印刷後一小時內;條件(b) 印刷後在相對濕度為(6020)%且溫度
10、為252的條件下放置24小時後 以刮刀清理銲錫槽中銲錫的表面,將樣品水平地置於液狀銲錫的表面,錫膏熔化5秒鐘後將試驗樣品水平地自液狀銲錫的表面移出,令其冷卻直到試驗樣品銲錫固化。 判定標準:(符合2級以上) 銲錫(粉末)溶融,銲錫變成一個大球, 在周圍有直徑75m以下的錫球在3個以下。,Level 2,2021/4/6,錫膏測試項目擴散性試驗,目的:測試錫膏的吃錫性,確認其清除氧化物的能力 規範標準:依據參考JIS-Z-3197之6.10 測試工具: 銅板:符合JIS H 3100之C 1201 P或者C 1220 P級的加磷去氧化銅板,其尺寸為0.3 x 50 x 50 mm。加熱板:加熱板
11、應能設定及維持溫度在220-230。分厘卡:符合JIS B 7502者或等同於或優於彼的量測裝置。 測試方法: (1)將銅板浸沒於二甲苯中並以#500砂紙研磨以去除氧化膜 .(2)研磨後以異丙醇將附著至銅板表面的污物清除,置於空氣中完全乾燥。(3)將銅板置於溫度約為150的烘箱中1Hr以實施氧化處理。(4)將銅板自烘箱中取出並冷卻至室溫,精秤約0.3克的錫膏至銅板上.(5)將銅板置於溫度為220-230的加熱板上30秒,令錫膏熔化擴散.(6)冷卻至室溫後,以異丙醇將殘餘的助焊劑去除,並風乾。(7)以分厘卡量測銲錫擴散後的高度並計算擴散率。 D-H 計算方法:擴散率(%) -x 100% D H
12、:擴散之銲錫的高度(扣除空板厚度);D:假設擴散的銲錫為球體時,其直徑(mm); D 1.24V1/3 ; V:重量/比重 判定標準:由於無鉛的擴散率尚未制定標準,但是以目前的經驗,其擴散率大致上介於7080%為可接受範圍。,2021/4/6,錫膏測試項目潤濕性試驗,a.目的:測試錫膏的濕潤性能力,確保錫膏的吃錫效果 b. 規範標準:依據參考JIS-Z-3284之附件十 c. 測試儀器:沾錫天秤(如右圖) d. 測試材料: (1)試驗板 (a)銅板 JIS H 3100適合C1201P或C1220P的磷脫酸銅板,尺寸為50*50*0.5mm(b)黃銅板 JIS H 3100適合C2680P的黃
13、銅板,尺寸為50*50*0.5mm(2)砂紙(600番耐水)(3)異丙醇(4)鋼版 厚0.2mm、直徑6.5mm的孔4個,開在距中心處10mm位置。 (6)刮刀(scraper)(7)空器循環乾燥器(8)銲錫浴槽(100*100*75mm以上,在Sn60/Pb40的銲錫時,能保持溫度2352或2152的東西,浸漬器具需使用低熱容量的東西。 e.測試方法: 銅板及黃銅板各試驗一次。 (1)將銲錫浴槽設定在2352。如考慮用VPS時則設定在2152。(2)銲錫膏放置到與室溫相同為止。(3)用異丙醇將銅及黃銅的試驗板擦拭乾淨。(4)將試驗片的單面用砂紙沾水研磨。首先同一方向研磨,再以先前呈直角的方向
14、研磨。(5)用異丙醇再次擦拭表面。(6)將銲錫膏用刮刀攪拌均勻。(7)表面研磨後1小時內,把鋼板蓋表面。(8)塗抹錫膏,用刮刀將鋼板上的孔完全塗滿。(9)自基板取下鋼板。10)如有預備乾燥,將塗試驗板放到150的空氣循環乾燥器裡處理1分鐘。(11)銲錫溶槽的表面用刮板加以清除乾淨。(12) 將表面塗有銲錫膏的基板以水平放置在銲錫浴槽上加熱。(13)自銲錫融解起5秒後,將基板取出。(14) 水平放置直到基板上銲錫固化。(15)檢查擴散程度。,2021/4/6,判定標準:越接近【1】代表濕潤性越好!,備註1.在黃銅板上,銲錫因毛細現象,沿著銼刀的溝有時會擴散到主要擴散面積以外的地方,此多餘的擴散為
15、無光澤,可不予理會。 2.有時亦會有極細小的小錫球,此為迴銲不均勻所致,不特別加以評價。 3.將銲錫浴槽設定2352的理由,為考慮使用共晶銲錫。有關共晶銲錫以外的合金時,銲錫浴槽設定溫度為比合金的液相線溫度高502。使用VPS時,試驗溫度設定在2152。,2021/4/6,錫膏測試項目印刷性試驗,a. 目的:測試錫膏的印刷性,確認印刷品質 b. 規範標準:內部制定試驗方法 c. 測試儀器:印刷機-DEK 265,顯微鏡 d. 測試工具:鋼板-昇貿,PCB板-PTC-SP-001(如圖所示) e. 測試方法: (1). 取一平面板作為印刷用板(2). 鋼板開孔設計如下圖所示,開孔間距分為6mil
16、(0.15mm)、8mil(0.2mm)、10mil(0.25mm)。 (3). 鋼板使用厚度為0.13mm、0.1mm(4). 印刷機參數為-刮刀速度(25mm/sec),刮刀壓力(5.4kg),脫模速率(0.99mm/sec)脫模距離(1.5mm)。(5). 將錫膏由自動攪拌機攪拌後開始印刷,連續印刷12片不擦拭鋼板, 使用150倍放大觀察短路數量,並加以紀錄。 f. 判定標準:紀錄其短路數量, 並從四種錫膏當中選擇較優的一款。,PTC-SP-001試驗板,2021/4/6,錫膏測試項目坍塌性試驗,a.目的:測試錫膏於受熱時的抗坍塌性,以防止短路與錫球的發生。 b、規範標準:依據JIS-Z
17、-3284之附件八 c、設備: (1)用(I)3.00.7mm或(II) 3.01.5mm2種模型,將其由0.2mm到1.2mm止以逐次漸加0.1mm方式配置之2種模型厚0.200.001mm的黃銅板或者不鏽鋼板。 (2)銅張積層板(80601.6mm)(3)空氣循環式加熱爐 (加熱溫度:200以上) (4)砂紙(600番)(5)異丙醇 d、測試方法: (1)用砂紙研磨銅張積層板,用異丙醇清洗。(2)將鋼版置 放在銅張積層板上,使用適當的刮刀(squeegee)來印刷 錫膏,然後拿開鋼版。 (3)在空氣循環加熱爐中,將印刷過的試驗板加熱1分鐘。 共晶銲錫時為150,低融點銲錫時為比固相線溫度低
18、 10。(4)2種模型的5列之中,測定記錄所印刷的銲錫膏 全體不會變成一體的最小間隔。 e、判定標準: 在2種模型中的5列,所印的銲錫膏全體不會變成一體的最小間隔。,2021/4/6,錫膏測試項目銅鏡試驗,a.目的:利用銅鏡是否有透光,顏色消失來檢測助銲劑對真空蒸鍍成的銅鏡的侵蝕性。 b. 標準規範:依據參考IPC-TM-650之2.3.32 c. 測試方法:將約0.05ml的助銲劑溶液滴於銅鏡上,並且將銅鏡置於溫度為 232及相對溼度為505%RH的試驗箱中,放置24小時。 d. 判定標準:銅鏡的銅膜不能被除去而透光。,Flux type classification by copper m
19、irror test,2021/4/6,錫膏測試項目鉻酸銀試驗,a. 目的:利用鉻酸銀試紙的顏色變化來檢測助銲劑中氯、溴離子的含量 b. 規範標準:依據參考J-STD-004之3.2.4.2.1 IPC-TM-650之2.3.33 c.測試方法:將錫膏當中的助銲劑萃取後,再把一滴助銲劑溶液滴於51mm 51mm的鉻酸銀試紙,約過了10min後,觀察試紙上顏色的變化。 d. 判定標準:試驗紙不能變為白色或白黃色,附件一,附件二,2021/4/6,錫膏測試項目銅板腐蝕試驗,a. 目的:主要驗證助銲劑殘渣殘留在基板上是否會造成腐蝕的現象 b. 規範標準 JIS-Z-3197 6.6.1 or IPC
20、-TM-650, 2.6.15 c. 測試方法:秤取0.3克錫膏置於銅板上。將此試驗板置於220的加熱板上使銲錫熔化。熔化狀態下保持5秒鐘。將此試驗板冷卻至室溫。然後再將此試驗板放在40,相對濕度90%的環境中放置96小時。 d. 判定標準:與室溫下儲存之比較用試驗板互相比較,其腐蝕性不會更為顯著。,2021/4/6,錫膏測試項目表面絕緣阻抗(S.I.R)試驗,a. 目的:確認錫膏迴銲後的助銲劑殘留,是否有足夠的絕緣阻抗值 b. 規範標準:依據參考JIS-Z-3284之附件三 c. 測試儀器與材料:恆溫恆濕箱 測試IMC合金層的厚度 實驗設備精密切割機;真空包埋機研磨機;顯微鏡 實驗標准IPC
21、-610-D 實驗步驟用精密切割機把電子元件從電路板上切割下來用 真空包埋機封裝研磨處理完后用顯微鏡觀測 切片觀察結果:,精密切割機,研磨機,真空包埋機,2021/4/6,錫膏可靠度測試 振動試驗,實驗目的測試焊點在震動后的性能穩定性震動后是否功能良好。 振動頻率: 5500 Hz Input Acceleration:3.13 Grms持續時間:10 mins /axis;震動方向: 垂直(X.Y.Z)軸方向 參考標准: Refer to pdf document R0507336 Vibration 實驗設備: UD S452;Software: VWIN 4.19 Acceleromet
22、er: UNHOLTZDICKIE 10B10T(S/N: 5619) 溫度控制 Temperature: 25 100C 檢驗標准實驗后無任何功能性不良電路問題。,2021/4/6,錫膏可靠度測試沖擊實驗,實驗目的測試焊點經受沖擊后的穩定性。 實驗條件方形波力度: 50g速率: 170 in/s 沖擊方向 3面沖擊(X+/X, Y+/Y, Z+/Z) Shock Tester: AVEX/SM220.MP (S/N: ED0022) Accelerometer: PCB 353B15 實驗溫度: 25 100C 檢驗標准實驗后無任何功能性不良電路問題。,2021/4/6,錫膏可靠度測試熱循環
23、,實驗目的測試焊點的耐高溫性能是否在高溫高濕環境下功能良好。 測試方法 轉速: 10 /min 1000 Cycles 持續時間: 10minutes 溫度要求: 0-100 實驗設備 WEISS WK11-2707017-LIN 檢驗標准實驗后無任何功能性不良電路問題。,t,一次熱循環圖示,2021/4/6,錫膏可靠度測試高溫高濕,實驗目的:測試焊點的耐高溫高濕性能是否在高溫高濕環境下功能良好。 溫度要求: 0500C;濕度: 90%; 實驗步驟Cycle Time: 24h/cycleTotal 3cycles, 72hours 實驗設備ESPEC PDL-4K 檢驗標准實驗后無任何功能性不良電路問題。,2021/4/6,錫膏可靠度測試摔落實驗,目的:測試焊點的抗摔能力 跌落方式:水平自由落體/垂直自由落體. 跌落高度:1.5m實驗次數一般30次 實驗溫度: 25 100C 檢驗標准實驗后無任何功能性不良電路問題。,測試機,垂直跌落,2021/4/6,The End! Have a Good Rest!,专业文档最好找专业人士起草或审核后使用,感谢您的下载!,