浅谈水平无铅喷锡工艺

简介

　　我自95年入PCB行业以来一直都服务水平喷锡工艺,对水平喷锡的工艺非常了解,因环保问题欧美在2006.01.01及我国在2010年全面禁含有铅的PCB产品,所以国内大型的PCB厂都在计划使用无铅喷锡..Mascon公司是代理无铅的材料和设备,下面我来阐述水平无铅喷锡工艺.

　　设备

　　Mascon代理的英国生产的Cemco系列机型（CemcoC、CemcoD）

　　物料

Mascon代理的.Polaris(百利牌)T-995锡银、T-993锡铜合金锡巴.

Mascon代理的.Polaris(百利牌)F-200-EL Horizontal Solder Leveling Flux.

Mascon代理的.Polaris(百利牌)O-300-EL Horizontal OIL

　　设备简介

　　Cemco公司是英国制造水平喷锡机的公司,他们在制造其它机型的基础上累积了30年的经验设计制造出新一代的水平喷锡机Alchemy机型.Cemco Alchemy水平喷锡机是一种带触摸屏电脑全自动化控制的机器,该机操作简单,保养方便快捷省时,且保证有97%的性的合格率.Cemco机是目前能够作无铅喷锡的水平喷锡机,在德国有工厂用该机型开始大批量生产无铅板子.在国内,Mascon为惠亚、德丽、依顿等大型线路板厂作了一些无铅试板,这些板经过各公司分析都能满足他们的要求.

物料简介

1)T-995锡银合金Sn99.5%/Ag0.5%T-993锡铜合金Sn99.3%/Cu0.7%

成份 含量(%) 成份 含量(%)
锡 98.6 锡 98.14
铅 0.1 铅 0.1
铝 0.005 铝 0.005
锑 0.1 锑 0.1
砷 0.03 砷 0.03
铋 0.05 铋 0.1
铜 0.08 铜 0.5-0.9
铁 0.01 铁 0.02
锌 0.003 锌 0.005
镉 0.005 镉 0.1
银 0.3-0.7 银 0.1

F-200-EL松香是专门为CemcoAlchemy机研发出来水溶性的低酸无铅喷锡助焊剂,其低酸性的材料对机器的腐蚀非常低,并且能有效地清洁板子铜表面的杂质来降低板面的离子污染.

F-200-EL松香的物理特性

外观 清澈透明的琥珀色且带微酸味
常态 0.1
比重 1.12
PH < 3
粘度 68(CPS)
熔点 无
沸点 214画氏度

3)O-300-EL高温油是专门为CemcoAlchemy机研发出来的一种承受高温无铅合金长S寿命高清洁润滑油,其烟雾少,能有效的抑制锡渣、碳化物的产生,使用寿命达到96小时.

O-300-EL高温油的物理特性

外观 清澈透明的浅黄色
比重 1.155
PH 6-7
粘度 600 CPS(25度)
沸点 > 600华氏度

机器性能

1)生产板面积230mm X 152mm,板子对角线270mm.

610mm X762mm.

在45度角能生产458mm X 610mm或更小的板子.

2)生产板厚度可以生产0.25mm---6.35mm的板子.

3)生产速度快可达到17m/min.

4)锡面厚度根据客户试板的测量数据表明,PAD及IC位的锡厚都可以达到要求.

PAD 薄(u) 厚(u) 平均值(u)
0.5mm 2.5 25 5-10
0.625mm 2.5 25 5-10
1.1mm 2.0 25 2.5-10

IC 薄(u) 厚(u) 平均值(u)
1.78mm X 3.05mm 1.5 25 2-7.5

工艺流程

前处理预热爱上松香浸锡风刀水洗烘干

无铅制程与有铅制程的工业流程基本上差不多,只是在浸锡的时候与有铅制程有分别,其锡的熔点与浸锡时间与生产温度都不同.

1)温度参数

产品 熔点 生产温度 温差范围
63/37Sn/Pb 183℃ 250℃ 67℃
Sn-.07Cu+Ni 227℃ 265℃ 38℃
Sn-0.5Ag+Cu 217℃ 260℃ 43℃

2)比较温度在260℃时的特性

63/37Sn-0.7Cu+Ni

时间

0.1sec0.47sec1.0sec

无铅产品的优点

可焊性及硬度好.

储藏时间长,条件好能储藏2-3年.

工艺简单,不合格品可以返喷.

成本低、污染少.

无铅合金控制铜离子的方法

因Sn/Cu的密度低,用传统的漂铜方法无法捞出铜渣,只需补充0.6-0.85的Sn/Ni合金来稀释锡缸中的铜含量.