锡膏检验项目及标准.ppt

《锡膏检验项目及标准.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《锡膏检验项目及标准.ppt（29页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、Foxconn Technology Group,SMT Technology Development Committee,SMT Technology Center SMT 技術中心,錫膏檢驗項目及標準,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.錫膏可靠性測試項目: 推拉力21 19.X-

2、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,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 Adhered On Vendor Side,錫膏的使

3、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.,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，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

4、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,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) 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

5、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,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

6、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,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)：小(0.4),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

7、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)

8、 參照JIS-Z-3284之4.2的規範,電位差自動測定儀,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)，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5

9、02。 (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。

10、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,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

11、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：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

12、於7080%為可接受範圍。,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(1

13、00*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

14、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。,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

15、溫度設定在2152。,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(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)

16、。(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,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-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

17、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 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。,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

18、. 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 mirror test,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 5

19、1mm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,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-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。,錫膏測試項目表面絕緣阻

20、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-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,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 mi

21、ns /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 Accelerometer: 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。,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 Teste

22、r: 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。,錫膏可靠度測試熱循環,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,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。,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,The End! Have a Good Rest!,