太阳组件的镀锡铜带和助焊剂的培训资.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,晶体硅组件用,镀锡铜带和助焊剂的介绍,目 录,一、镀锡铜带二、助焊剂,3,1.1,镀锡铜带的作用,互连条的作用：把单个电池片导通成串。,汇流条的作用：将电池串导通成模组。,具体过程如下：,汇流条,4,1.2,对镀锡铜带的要求,对互连条的要求：电阻率低、可焊性好、力学性能优越、性质稳定，,外表无瑕疵，符合,Rosh,指令等。,对汇流条的要求：电阻率低、力学性能优越、性质稳定，外表无瑕,疵，符合,Rosh,指令等。,公司现行使用焊带的类型：,互连条：以,Sn62/Pb36/Ag2,型为主，,Sn,：,61.5,64.0,，,Cu1.0,，其他（,Fe,、,C,等）,0.5,，,Ag:1.5,2.3,，,Pb,：余量；,汇流条：以,Sn96.5/Ag3/Cu0.5,型，,Ag:2.5,3.3,，,Cu:0.4,2.5,，其他（,Fe,、,C,等）,0.5,。,依据：,GB/T 3131,、,GB/T 10574.1,、,GB/T 6208,等标准,5,1.2.2,力学要求,相对于互连条,1,）普通型：,a,屈服强度,Rp0.2120MPa,b,抗拉强度,Rm150MPa,c,延伸率,A25%,2,）（超）软型：,a,屈服强度,Rp0.260MPa,b,抗拉强度,Rm130MPa,c,延伸率,A15%,相对于汇流条,a,抗拉强度,Rm170MPa,b,延伸率,A15%,注：,1 MPa=1 N/mm2=1/9.8 kgf/mm2,依据：,GB/T 228,金属材料室温拉伸试验方法,6,1.3,焊带的制作工艺,采用热浸镀工艺，具体为紫铜（纯铜）先经过成型，后进,行热处理，再进行表面处理（主要为助焊剂活化），然后热,浸镀，最后冷却即为产物。,来料,成型,热处理,表面处理,制带,剪切收线,7,1.3.2,浸镀工艺的关键设备,8,1.4.1,铜基材的选择,1.4,焊带的制作原料的选择,选用无氧铜,TU2,及以上，铜含量,99.95%;,电性能：体积电阻率,1.7241*10,-6,cm,（,20,）,;,抗拉强度：,Rp0.2(MPa)(M)200;,延伸率：,Rm(%)(M)35,。,主要依据,GB/T 11091,、,GB/T,2059,等国家标准,9,1.4.2,焊料的选择,锡铅系：,Sn63/Pb37,（,mp:183,），,Sn60/Pb40,（,mp:183,），,Sn62/Pb36/Ag2,（,mp:178,）等。,无铅系：,Sn96.5/Ag3Cu0.5(,简称,305,mp:221),、,Sn99.3Cu0.7,（,mp:223,）等。,其他成份比例的涂层合金。,10,1.5,可焊性测试,可焊性测试仪,依据相关标准：,JEITA ET-7404,，,ET-7401,，,JISC0053,，,JISZ3198-4,，,ML-STD-883,11,1.5.2,代表性的作用力对时间的曲线图,12,A,露出合金层,B,露出基材,接近基体的合金层较多，接近表面的为镀层金属（纯金属）较少，镀层锡层应均匀，合金层应连续；,镀层较厚，可达,50um,；,1.6,焊带形貌,13,焊带发黑,焊带变黄,1.7,使用过程中出现的问题,上锡率太低,与删线的连接强度不够,焊接性问题,焊带本身问题,14,助焊剂（,FLUX,）在拉丁文中是,“,流动,”,的意思，其物理化学作用：辅助热传,导，去除金属表面和焊料本身的氧化物或其他油、脂之类的污染物，然后浸润,被焊接的金属表面并保护、金属表面不再受氧化和减少熔融焊料的表面张力，,促进焊料的扩展和流动，提高焊接质量。,其主要有以下四大功能：,有助于热量传递，去除氧化膜及污染物；,预热时，保护清洁后的铜面和零件脚不再受氧化；,降低焊锡的表面张力，增加其扩散能力；,焊接的瞬间，可以被熔融的焊锡取代，完成焊接。,二、助焊剂,2.1,助焊剂的简介,15,2.2,助焊剂的组成,活性剂：无机酸及其卤化物、有机酸及其卤化物、胺类等，主要用于清除氧化膜；,表面活化剂：介面活性剂、腐蚀抑制剂等非离子类化合物，主要降低表面张力、提高发泡性能等；,有机载体：树脂、高沸点溶剂等，防止再氧化功能；,溶剂：醇类、酯类有机溶剂，主要溶解各组分、清洗污染物和调节比重等。,16,2.3,助焊剂的类型,一般可分为有机系列、无机系列和树脂系列。,（,1,）树脂系列助焊剂主要是松香树脂型助焊剂,由于它只能溶解于有机溶剂，故又称为有机溶剂助焊剂。松香在固态时呈非活性，只有液态时才呈活性，其熔点为,127,活性可以持续到,315,。锡焊的最佳温度为,240,250,，所以正处于松香的活性温度范围内，且它的焊接残留物不存在腐蚀问题，因而被广泛应用于电子设备的焊接中。,（,2,）有机系列助焊剂（,OR,）有机系列助焊剂的助焊作用介于无机系列助焊剂和树脂系列助焊剂之间，它也属于酸性、水溶性焊剂。含有有机酸的水溶性焊剂以乳酸、柠檬酸为基础，由于它的焊接残留物可以在被焊物上保留一段时间而无严重腐蚀。,（,3,）无机系列助焊剂助焊性能非常好，但腐蚀作用大，属于酸性焊剂。溶解于水，故又称为水溶性助焊剂，包括无机酸和无机盐两类。含有无机酸的助焊剂的主要成分是盐酸、氢氟酸等，含有无机盐的助焊剂的主要成分是氯化锌、氯化铵等，使用后必须立即进行非常严格的清洗。,17,免清洗是指在电子装联生产中采用低固态含量、无腐蚀性的助焊剂，在惰性气体环境下焊接，焊后电路板上的残留物极微、无腐蚀，且具有极高的表面绝缘电阻（,SIR,），一般情况下不需要清洗既能达到离子洁净度的标准可直接进入下道工序的工艺技术。,美军标,MIL-P-228809,离子污染等级划分为：,一级,1.5ugNaCl/cm,2,，,无污染；,二级,1.5,5.0ugNaCl/cm,2,，,质量高；,三级,5.0,10.0ugNaCl/cm,2,，,符合要求；,四级,10.0ugNaCl/cm,2,，,不干净。,2.4,免清洗型助焊剂,18,2.5,助焊剂的选择,选择助焊剂时主要考虑以下几点：,1,、外观、稳定性检测,颜色、助焊剂本身的稳定性,2,、焊接性能检测,腐蚀程度；,绝缘阻抗；,被焊金属表面的清洁程度；,助焊剂残留物多少之考虑。,3,、与组件匹配性检测,主要是与,EVA,间的匹配,4,、使用方式,5,、对操作人员健康或环境污染之影响,19,2.6,对免清洗助焊剂的要求,低固态含量：,3%,以下 传统的助焊剂有较高的固态含量（,20,40%,）、,中等的固态含量（,10,15%,）和较低的固态含量（,5,10%,）；,无腐蚀性：不含卤素、表面绝缘电阻,1.010,11,；,a,铜镜腐蚀测试：测试助焊剂的短期腐蚀性,;,b,铬酸银试纸测试：测试焊剂中卤化物的含量,;,c,表面绝缘电阻（,SIR,）测试：测试焊后表面绝缘电阻以确定焊剂的长期电学性能的可靠性,;,d,腐蚀性测试：测试焊后表面残留物的腐蚀性,;,e,电迁移测试：测试焊后表面导体间距减小的程度。,可焊性：扩展率,80%,；,符合环保要求：无毒，无强烈刺激性气味，基本不污染环境，操作安全。,20,2.7,润湿性原理,润湿能力分级,1,级,0,30,润湿性优,2,级,30,40,润湿性优良,3,级,40,55,润湿性尚可,4,级,55,70,润湿性较差,5,级,70,润湿性差,21,1,、涂敷 主要有喷雾、浸泡等方式。,2,、预热温度的控制,预热的目的：,使助焊剂中的溶剂充分挥发，以免焊锡时影响表面的润湿和焊点的形成；,使表面在焊接前达到一定温度，以免受到热冲击产生翘曲变形。,一般预热温度控制在,90,100,，该温度为活性剂的活化温度，预热时间,1,3,分钟。,3,、焊接温度 焊接温度过低时，焊料的扩展率、润湿性能变差，使焊端由于不能充分的润湿，从而产生虚焊、拉尖、桥接等缺陷；焊接温度过高时，则加速了焊料的氧化，易产生虚焊。焊接温度应控制在,2505,。,2.8,焊接工艺参数的控制,22,2.9,焊锡不良问题及原因,问 题,原 因,上锡不良,（指当焊锡时，锡无法全面的包覆被焊物表面，而使焊接物表面的裸露的现象）,1,、表面受污染，有油脂等杂质,2,、表面遗留有打磨粒子,3,、表面有硅利康油,4,、基板材料氧化及铜面晦暗,5,、助焊剂使用条件调整不当,6,、焊锡工艺调整不当,7,、焊锡中杂质成份太多,白色残留,（焊锡或清洗过程，有时会发现基材上有白色残留物，虽然并不影响表面电阻，但因外观因素不能被接受）,1,、基材本身已有残留物,2,、底板的烘干不当,3,、助焊剂与表面氧化防止之配方不兼容,4,、基板变质,6,、清洗溶剂中水份过多,