ENTEK制程教材

柏拉圖綠色環保製程-ENTEK制程-柏拉圖工程經理:王煌桂ENTEK是指美商Enthone公司近年來所提供一種有機護銅劑之濕製程技術,是一種商業名稱.目前我廠使用的ENTEK線藥水為TAMURA公司提供之WPF-19護銅藥水.ENTEKT簡介ENTEK藥水演變106A(吃錫效果差,不適於化金板,IR=2-3次)106A(V)(106A改良品,不適於化金板,IR=2-3次)207(適於化金板類,銅離子要求高500PPM以上,IR=2-3次)WPF-15(不適於無鉛製程,IR=3-4次)WPF-19(不適於化金板,適於無鉛製程IR=4-5次)WPF-21(適於化金板,適於無鉛製程IR=4-5,次IR=4-5次)WPF-19與WPF-207之比較WPF-207用於選擇性化金板和裸銅板之銅面保護,槽液中銅離子含量极低,最高不超過5PPM(WPF-19為70-150PPM),當銅離子超過一定量時,所生產的選擇性化金板就會發生金面氧化異色等不良現象,此現象為ENTEK生產中最大難點.WPF-19與WPF-207之比較WPF-19沒有預浸流程,在其本身的藥液中就含銅離子,所以不可生產選擇性化金板,但其生產的祼銅板具有可過回焊5次的優良特性,有利於客戶之後續上件生產.WPF-19之特長(一)1.可以在銅箔表面形面具有優異耐熱性的有機保護膜.2.較以往的水溶性助焊液,其耐熱性有過而無不及,即使在數次的回焊處理後,仍可確保優異的焊接性.3.具有极高的沾錫擴散性.4.適合使用於無鉛焊錫的回溶焊接.5.僅需60-90s的處理時間即可形成保護膜.6.同於所形成有保護膜极薄而均,勻可以確保銅箔焊接的平滑性,適合用來高密度組裝PCB.7.由於不含有機溶劑,不具有引火性.WPF-19之特長(二)相關表面處理特點HAL之限製性:焊墊錫厚不均,可因高溫和長時間老化而產生介面金屬(IMC)導致吃錫不良.化鎳金:一種平坦表面處理,廣泛用於熱應力不宜的薄板場合,當金融入錫槽達5%時易出現吃錫不良.O.S.P與HAL之對比(二)O.S.P膜之優勢:1.環保產品,替代HAL,降低環境污染.降低離子污染,低成本之水平線操作.2.改善線路板之結構穩定性,使SMT平坦化,減低精密零件移位之機率.3.與HAL和ENIG相比各有優勢.O.S.P藥水優勢(三)1.環保,水溶性良好.2.可耐高熱銲錫製程.3.簡化製程,取代噴錫.4.管理簡單.5.與後焊劑(Post-flux)相容.6.易重工,便宜,易操作,焊性佳.7.不含sony要求禁止的13大有害物質.ENTEK線缺點:1.OSP膜厚不易檢測,膜硬度較差(2-2.5H).2.焊墊銅面呈現不同顏色變化,易引起誤判.3.OSP膜與免洗錫膏(低活性)匹配不良,而導致銲錫不良.4.多次焊接應在特定環境(無氧)中進行.5.化金板選擇性ENTEK易出現金面異色.6.皮膜不導電,不易重測.7.ENTEK膜不耐醇類物質,不能進行IPA檢測污染度.ENTEK線之流程(一)脫脂----水洗----微蝕----水洗----酸洗----水洗----水洗-----水洗----O.S.P----水洗---烘干----冷卻ENTEK線之流程(二)ENTEK前處理脫脂,微蝕均為ENTEK前處理過程,其作用是為了清潔板面和使板面活化,使O.S.P膜更易形成銅箔的微蝕量必須在1-2um,一般現場控制在:50+10u”.微蝕作用規律:ENTEK線之流程(三)WPF-19的操作條件:處理溫度:40-50℃處理時間:60-90s有效成分濃度:100+10%酸價:260+20PH:3.60+0.10OSP皮膜反應原理(一)綠漆后裸銅待焊面上,經烷基苯咪唑ABI之類的化學品浸泡處理,在清潔的銅表面上,形成一層有機銅錯合物的棕色具有保護性的有機物銅皮膜.OSP皮膜反應原理原液結構Entek膜OSP皮膜反應原理(二)首先在銅表面吸附“烷基苯咪唑”,然后進行苯駢咪唑系樹脂N-H部分的氫抽出,以形成“苯駢咪唑系樹脂銅錯體”,因為氫抽出而產生N:,部分的液體中會吸著銅離子.在這個銅離子上會再次吸著“苯駢咪唑樹脂”,如此反應的重複結果就會形成皮膜.最佳膜厚管控(一)1.溫度:WPF-19的膜厚會隨著液溫的上升面增加.(MAX:50度,正比)2.時間:PCB在WPF-19液中的浸泡時間越長,膜厚也越厚(60-90秒,正比)最佳膜厚管控(二)3.液流量:WPF-19液的搖動越強,膜厚也越厚,要獲得均勻的膜厚,液流量需在80L/min以上.(正比)4.有效成份濃度:有效成分濃度的減少,會導致皮膜減薄,應避免有效成分濃度低於90%.(正比)最佳膜厚管控(三)5.酸價:酸價越高,皮膜就越薄,反之,酸價越低,皮膜就越厚,而且還有結晶析出(反比).6.PH值:PH值越高,皮膜就越厚;反之,PH值越低,皮膜就越薄(正比).WPF-19之槽液管理(一)若有以下情形,WPF-19需換新液:1.槽內的WPF-19液外觀上有變色,或因基板屑,灰塵等而污染時.2.有硫酸離子從微蝕液槽混進時.只要有30PPM的硫酸離子(S元素100PPM)混進,皮膜便會減薄,耐熱性也將顯著劣化.WPF-19之槽液管理(二)3.基板處理不干凈時,或有金屬離子從水洗中進時便會導致皮膜減薄(會造成影響的金屬離子有Fe,Na,Ca,Mn,CL等).4.即使WPF-19液在管理範圍內,其他槽也無異常,但WPF-19之皮膜卻會降低至0.1um以下時.ENTEK線操作作業事項1.保持海棉滾輪之清潔1次/4Hr,開機前要進行清洗.2.OSP後之純水洗PH值5(SPEC:5-9).3.水洗段槽體應保持槽體清潔洗潔,清潔用酸洗循環.4.O.S.P槽槽液出現油污,應用吸油紙進行吸附.ENTEK線操作作業事項5.停機未作板時,O.S.P槽槽液溫度應保持在設定範圍(40度)6.停機時,各槽槽液要進行加熱循環30min/班以上7.開機作板時,先要對各槽加熱循環30min以上,再走報廢(DUMMY)板試板OK後方可正常生產.ENTEK之外觀/膜厚檢驗1.外觀檢查:O.S.P膜為均勻紅棕色薄膜,無白點,黑色髒點和水紋.2.膜厚測量:WPF-19膜厚一般控制在0.15-0.25um.ENTEK不良-OSP膜面異色原因分析1.水洗不潔.2.海綿滾輪保養不當.ENTEK不良-膜厚不夠速度調節不當前處理不淨護銅槽參數不當水洗PH5以下ENTEK之信賴性檢驗1.漂錫TEST:280℃/3-5s,上錫率95%以上.2.浸錫TEST:280℃/10s,上錫率為100%.3.沾錫天平試驗:SPEC:t1秒F10.2mN,F20.16mN.4.IR回焊試驗:spec1次,T(峰值)=235℃.5.Thermal-shocktest:300次,(T=-55℃/5min~125℃/5min=onecycle-time)IR–PROFILEEntek板可經260度高溫下作業TAMRRA產品銲錫性對比60%70%80%90%100%1次2次3次4次5次WPF-21WPF-19WPF-207TAMURA產品優劣:WPF-21WPF-19WPF-207IRPICTURE未過IR已過IR3次Entek板注意事項entek板儲存環境:要求乾燥,非酸/鹼性環境.Entek板handling作業:全線手套作業,並注意其清潔.包裝:無破損,溫濕度合格.Entek上件:儲存環境同上,拆包后必須於72小時內上件END!THANKS!交流時間柏拉圖宣