pcb金手指2

－化學劑的種類
－活性劑的濃度（如氧化劑，酸）
－微蝕劑的銅濃度
－溫度
－作用時間
　　
　　 槽液壽命，視銅濃度而定，所以為維持etch rate的穩定，可以分析銅濃度來控制添加新鮮的藥液。
　
　E. 預熱

　　預熱段一般使用於水平噴錫，其功能有三，一為減少進入錫爐時熱衝擊，二是避免孔塞或孔小。三、接觸錫爐時較快形成IMC以利上錫。若能加進此程序，當然最 好，否則浸錫時間須增加，尤其是厚度大於1.6.mm的厚板，預熱方式有使用烤箱者，水平方式則大半用IR做預熱，in-line輸送以控制速度及溫度。以1.6mm厚 度而言，其預熱條件應維持表面溫度在144~174℃間。若板子是高層次，高縱橫比 (Aspect Ratio),以及內層為散熱層，則熱傳效果是非常重要的。有些公司的預熱放在 Coating flux之後，但根據實驗顯示如此會將flux中的活性成份破壞，而不利於吃錫。前述提到很多垂直噴灑式。不管用何種方式，均勻與完全的塗覆是最為主要的。

　　助焊劑的選擇，要考慮的因素非常的多。助焊劑要考量的是它的黏度與酸度（活 性），其適用範圍和產品的種類，製程以及設備有很大的關連。譬如，水平噴錫的 助焊劑黏度的選擇，就必須較垂直噴錫低很多。因水平噴錫之浸錫時間短，所以助 焊劑須以較快速度接觸板面與孔內。

　　除了這些以外，尚有以下的考慮：

－與錫爐的抗氧化油是否相容
－是何不易清潔，而有殘留物

　　所以，為了易於清潔，大部份flux主成份為glycol，可溶於水.活化劑則使用如 HCl或HBr等酸。

　　最後，因設備的差異，flux的一些特質可能因使用的過程而有變化，如黏度以及揮發性成份。因此須考慮自動添加系統，除補充液之外，亦補充揮發性成份。

　F上錫鉛

　　此段程序，是將板子完全浸入熔融態的錫爐中，液態Sn/Pb表面則覆蓋乙二醇類（glycol）的抗氧化油，此油須與助焊劑相容，此步驟最重要的是停留時間，以 及因在高溫錫爐中，如何克服板彎問題的產生。
　　板子和錫接觸的瞬間，銅表面即產生一薄層IMC Cu6Sn5，有助後續零件焊接。此IMC層在一般儲存環境下，厚度的成長有限，但若高溫下，則厚度增長快速， 反而會造成吃錫不良。垂直噴錫和水平噴錫極大的不同點，在於垂直噴錫從進入錫爐瞬間至離開錫爐瞬間的時間約是水平噴錫的二倍左右。整個PANEL受熱的時間 亦不均勻，而且水平噴錫板子有細小的滾輪壓住，讓板子維持同一平面。所以垂直噴錫一直有熱衝擊板子彎翹的問題存在。雖有些公司特別設計夾具，減少其彎翹的 情形，但產能卻也因此減少。

　G. 整平

　　當板子完全覆蓋錫鉛後，接著經高壓熱風段將表面孔內多餘的錫鉛吹除，並且整平附著於PAD及孔壁的錫鉛。此熱氣的產生由空壓機產生的高壓空氣，經加溫 後，再通過風刀吹出. 其溫度一般維持在210~260℃。溫度太低，會讓仍是液狀的錫鉛表面白霧化及粗糙，溫度太高則浪費電力。空氣壓力的範圍，一般在12~30psi 之間，視下列幾個條件來找出最佳壓力：1. 設備種類2. 板厚3. 孔縱橫比4風刀角度及距離（以板子做基準）

　　下列幾個變數，會影響整個錫鉛層厚度，平整度，甚至後續焊錫性的良窳。

1.風刀的結構
2.風刀口至板子的距離
3.風刀角度
4.空氣壓力大小
5.板子通過風刀的速度
6.外層線路密度及結構

　　其中，前五項都是可調整到最佳狀況，但是第六項則和製程設備的選擇或者後處理設備有極大的關係，例如垂直噴錫，在PAD下緣，或孔下半部會有錫垂造成 厚度不均及孔徑問題。

　H. 後清潔處理

　　後清潔水洗目的，在將殘留的助焊劑或其由錫爐帶出之殘油類物質洗除，本步驟是噴錫最後一個程序，看似沒什麼，但若不用心建置，反而會功敗垂成，以下是 幾個要考慮的因素：

1.冷卻段及Holder的設計
2.化學洗
3.水洗水的水質、水溫及循環設計
4.各段的長度（接觸時間）
5.輕刷段

　　成功的後清潔製程的設計必須是板子清洗後：

1.板彎翹維持最小比率
2.離子污染必須小於最高標準（一般為6.5μg/cm2）
3.表面絕緣阻抗(SIR)必須達最低要求。（一般標準：3×10 9Ω－噴錫水洗後35℃， 85%RH，24小時後）



13.3 錫爐中各種金屬雜質的影響

　　噴錫品質的好壞，因素複雜，除上述之錫爐溫度高壓噴氣溫度以及浸錫時間外，另一個頗為重要的因素是污染的程度。溫度與時間的控制以各種方式做監控。但是 雜質的in-line監控卻是不可能的是，它是須要特殊的分析設備來做精確分析，如AA等，規模夠大，有自已的化驗室者，通常由化驗人員做定期分析；或者由提供錫鉛 的供應商定期取回分析。
　　決定錫爐壽命的主要兩個因素，一是銅污染，二是錫的濃度，當然其他的金屬污染若有異常現象，亦不可等閒視之。

　A. 銅

　　銅污染是最主要的，且產生來源亦是清楚不過。銅表面在Soldering時，會產生一層IMC，那是因銅migrates至Solder中，形成種化學μ（Cu3Sn和Cu5Sn6），隨 著處理的面積增加，銅溶入Solder的濃度會增加，但它的飽和點，是0.36%（在243 ℃），當超過飽和點時，錫面就會呈現顆粒狀粗糙表面，這是因為IMC的密度低於 熔溶態錫鉛，它會nigrate到錫鉛表面，呈樹狀結晶，因此看起來粗糙，這種現像會有兩個問題，一是外觀，二是焊錫性。因PAD表面錫鉛內含銅濃度高，因此在 組配零件，會額外增加如Wave Solder或IR Reflow時的設定溫度，甚至根本無法吃錫。