一、简 介
SAC305免洗锡膏是设计用于当今SMT工艺的一种免清洗型焊锡膏。采用特殊的助焊膏与氧化物含量极少的球形锡粉炼制而成。具有连续印刷解像性:此外,本制品所含有的助焊膏,采用具有高信赖度的低离子性活化剂系统,使其在回焊之后的残留物极少且具有相当高的绝缘阻抗,即使免洗也能拥有极高的可靠性。另外,SAC305系列免洗锡膏可提供不同合金成份、不同锡粉粒径以及不同的金属含量,以满足客户不同产品及工艺的要求。
二、产品特点
1.印刷滚动性及落锡性好,对低至0.3mm间距焊盘也能完成精美的印刷(T6);
2.连续印刷时,其粘性变化极少,钢网上的可操作寿命长,超过8小时仍不会变干,仍保持良好的印刷效果;
3.印刷后数小时仍保持原来的形状,基本无塌落,贴片元件不会产生偏移;
4.具有很好的焊接性能,可在不同部位表现出适当的润湿性;
5.可适应不同档次焊接设备的要求,无需在充氮环境下完成焊接,在较宽的回流焊炉温范围内仍可表现良好的焊接性能;
6.焊接后残留物极少,颜色很浅且具有较大的绝缘阻抗,不会腐蚀PCB,可达到免洗的要求;
7.具有较佳的ICT测试性能,不会产生误判;
8.可用于通孔滚轴涂布(Paste inhole)工艺。
序号 |
成份 |
含量 |
1 |
锡 (Sn)% |
余量(Remain) |
2 |
铜 (Cu)% |
0.5﹢/-0.2 |
3 |
锑 (Sb)% |
≤0.02 |
4 |
铋 (Bi)% |
≤0.10 |
5 |
铁 (Fe)% |
≤0.02 |
6 |
砷 (As)% |
≤0.03 |
7 |
银 (Ag)% |
≤3.0 |
8 |
锌 (Zn)% |
≤0.002 |
9 |
铝 (Al)% |
≤0.002 |
10 |
铅 (Pb)% |
≤0.10 |
11 |
镉 (Cd)% |
≤0.002 |
ANSI/J-STD-001/005/006;JIS Z 3197-86; JIS Z3283-86;IPC-TM-650
2.锡粉合金特性
(1)合金成份:
注:每种锡粉合金的具体成份请参看锡粉质量证明资料,均乎合J- |
STD-006标准。 |
(2)锡粉颗粒分布(可选)
型号 |
网目代号 |
直径(UM) |
适用间距 |
T2 |
-200/﹢325 |
45~75 |
≥0.65mm(25mil) |
T2.5 |
-230/﹢500 |
25~63 |
≥0.65mm(25mil) |
T3 |
-325/﹢500 |
25~45 |
≥0.5mm(20mil) |
T4 |
-400/﹢500 |
25~38 |
≥0.4mm(16mil) |
T5 |
-400/﹢635 |
20~38 |
≤0.4mm(16mil) |
T6 |
N.A. |
10~38 |
Micro BGA |
(3)合金物理特性
熔点 |
216℃ |
合金密度 |
7.4g/cm3 |
硬度 |
9HB |
热导率 |
64J/M.S.K |
拉伸强度 |
32Mpa |
延伸率 |
48% |
导电率 |
16.0 ofIACS |
3.助焊剂特性:
助焊剂等级 |
ROLO |
J-STD-004 |
氯含量 |
<0.2wt% |
电位滴定法 |
表面绝缘阻抗/加温潮前 |
>1×1013Ω |
25mil梳形板 |
(SIR)/加温潮后 |
>1×1012Ω |
40℃ 90%RH 96Hrs |
水溶液阻抗值 |
>1×105Ω |
导电桥表 |
铜镜腐蚀试验 |
合格(无穿透腐蚀) |
IPC-TM-650 |
铬酸银试纸试验 |
合格(无变色) |
IPC-TM-650 |
残留物干燥度 |
合格 |
In house |
pH |
5.0±0.5 |
In house |
4.锡膏特性(以Sn99.3/Cu0.7 T3为例)
金属含量 |
85~91wt%(±0.5) |
重量法(可选调) |
助焊剂含量 |
9~15wt%(±0.5) |
重量法(可选调) |
粘度 |
900Kcps±10%Brookfield (5rpm)2000Poise±10%Malcolm(10rpm) |
T3,90metalforprting |
触变指数 |
0.60±0.05 |
In house |
扩展率 |
>78% |
Copper plate(90metal) |
坍塌试验 |
合格 |
J-STD-005 |
锡珠试验 |
合格 |
In house |
粘着力(Vs暴露时间) |
48gF (0小时) |
IPC-TM-650/±5% |
|
56gF (小时) |
|
|
48gF (小时) |
|
|
44gF (小时) |
|
钢网印刷持续寿命 |
>8小时 |
In house |
保质期 |
三个月 |
5~10℃密封贮存 |
四.应 用
1.如何选取本系列锡膏
客户可根据自身产品及工艺的要求选择相应的合金成份\锡粉大小及金属含量(查看本资料相关内容).
2.使用前的准备
(1)“回温”
锡膏通常要用冰箱冷藏,冷藏温度为5~10℃为佳。帮从冷箱中取出锡膏时,其温度较室温低很多,若未经“回温”,而开启瓶盖,则容易将空气中的水汽凝结,并沾附于锡浆上,在过回焊炉时,水份因受强热而迅速汽化,造成“爆锡”现象,产生锡珠,甚至损坏元器件。
回温方式:不开启瓶盖的前提下,放置于室温中自然解冻: 回温时间:4小时左右
注意:①未经充足的“回温”,千万不要打开瓶盖; ②不要用加热的方式缩短“回温”的时间。
(2)搅拌
锡膏在“回温”后,于使用关要充分搅拌。
目的:使助焊剂与锡粉之间均匀分布,充分发挥各种特性;
搅拌方式:手工搅拌或机器搅拌均可; 搅拌时间:手工:4分钟左右 机器:1~3分钟;
搅拌效果的判定:用刮刀刮起起部分锡膏,刮刀倾斜时,若锡膏能顺滑落,即可达到要求。
(适当的搅拌时间因搅拌方式、装置及环境温度等因素而有所不同,应在事前多做试验来确定)。
3.印刷
大量的事实表明,超过半数的焊接不良问题都与印刷部分有关,故需特别注意。
★钢网要求
与大多数锡膏相似,若使用高品质的钢网和印刷设备,TSP-763系列锡膏将更能表现出优越的性能。无论是用于蚀刻的钢网,均可很好印刷。对于印刷细间距,建议选用光刻钢网效果较好。对于0.65 ~0.4mm间距,一般选用0.12~0.20mm厚度的钢网。钢网的开口设计式对焊接品质尤为重要,本公司可提供这方面的技术支持。
★印刷方式
人工印刷或使用半自动印刷机印刷均可。
★钢网印刷作业条件
TSP-766B系列锡膏为非亲水性产品,对湿度并不敏感,可以在较高的湿度(相对湿度为80%)条件下仍能使用。
以下是我们认为比较理想的印刷作业条件。针对某些特殊的工艺要求作相应的调整是十分必要的。
刮刀硬度 |
60~90HS(金属刮刀或聚胺甲酸脂刮刀) |
刮印角度 |
45°~60° |
印刷速度 |
正常标准: 20~40mm/s 印刷细间距时: 15~20mm/sec 印刷宽度间距时:50~100 mm/sec |
印刷压力 |
(2~4)X105pa |
环境状况 |
温 度:25±3℃ 相对湿度:40~70% 气 流:印刷作业处应没有强烈的空气流动 |
★印刷时需注意的技术要点:
①.印刷前须检查刮刀、钢网等用具。
*确保干净,没灰尘及杂物(必要时要清洗干净),以免锡膏受污染及影响落锡性;
*刮目相看刀口要平直,没缺口;
*钢网应平直,无明显变形。开口槽边缘上不可有残留的锡浆硬块或其他杂物
②.应有夹具或真空装置固定底板,以免在印刷过程中PCB发生偏移,并且可提高印刷后钢网的分离效果;
③.将钢网与PCB之间的位置调整到越吻合越好(空隙大会引至漏锡,水平方向错位会导致锡膏印刷到焊盘外);
④.刚开始印刷时所加到钢网上的锡膏要适量,一般A5规格钢网加200g左右、B5为300g左右、A4为 400g-左右;
⑤.随着印刷作业的延续,钢网上的锡膏量会逐渐减少,到适当时应添加适量的新鲜锡膏;
⑥.印刷后钢网的分离速度应尽量地慢些;
⑦.连续印刷时,每隔一段时间(根据实际情况而定)应清洗钢网的上下面(将钢网底面粘附的锡膏清除,以免产生锡球),清洁时注意千万不可将水份或其他杂质留在锡膏及钢网上;
⑧.若锡膏在钢网上停留太久(或白钢网回收经一段较长时再使用的锡膏),其印刷性能及粘性可能会变差,添加适量本公司的专用调和剂,可以得到相应的改善;
⑨.应注意工作场所的温湿度控制,另外应避免强烈的空气流动,以免加速溶剂的挥发而影响粘性;
⑩.作业结束前应将钢网上下面彻底清洁干净,(特别注意孔壁的清洁)。
4.印刷后的停留时间
锡膏印刷后,应尽快完成元器件的贴装,并过炉完成焊接,以免因搁置太久而导致锡膏表面变干,影响元件贴装及焊接结果,一般建议停留时不超过8小时。
5.回焊温度设定[Sn99.3/Cu0.7]
以下是我们建议的热风回流焊工艺所采用的温度曲线,可以用作回焊炉温度设定之参考。该温度曲线可有效减少锡膏的垂流性以及锡球的发生,对绝大多数的产品和工艺条件均适用。
A.预热区 (加热通道的25~33%)
在预热区,焊膏内的部分挥发性溶剂被蒸发,并降低对元件之热泪盈眶冲击;
*要求:升温速率为1.0~3.0℃/秒;
*若升温速度太快,则可能会引起锡膏的流移性及成份恶习化,造成锡球及桥连等现象.同时会使元器件承受过大的热应力而受损。
B.浸濡区 (加热通道的33~50%)
在该区助焊开始活跃,化学清洗行动开始,并使PCB在到达回焊区前各部温度均匀。
*要求:温度:140~180℃ 时间:70~100秒 升温速度:﹤3℃/秒
C.回焊区
锡膏中的金属颗料熔化,在液态表面张力作用下形成焊点表面。
*要求:温度:238~243℃ 时间:230℃以上20~30秒(Important)。
*若峰值温度过高或回焊时间过长,可能会导致焊点变暗、助焊剂残留学生物碳化变色、元器件受损等。
*若温度太低或回焊时间太短,则可能会使焊料的润湿性变差而不能成高品质的焊点,具有较大热容量的元器件 的焊点甚至会形成虚焊。
D.冷却区
离开回焊区后,基板进入冷却区,控制焊点的冷却速度也十分重要,焊点强度会随冷却速率增加而增加。
*要求:降温速成率<4℃ 冷却终止温度不高于75℃
*若冷却速率太快,则可能会因承受过大的热应力而造成元器件受损,焊点有裂纹等不良现象。
*若冷却速率太慢,则可能会形成较大的晶粒结构,使焊点强度变差或元件移位。
注:★上述温度曲线是指焊点处的实际温度,而非回焊炉的设定加热温度(不同)
★上述回焊温度曲线仅供参考,可作为使用者寻找在不同制程应用曲线的基础。实际温度设定需结合产品性质、元器件分布状况及特点、设备工艺条件等到因素综合考虑,事前不妨多做试验,以确保曲线。
6.焊接后残留物的清除
TSP-766B系列免洗锡膏在焊接后的残留物极少且颜色很淡,呈透明状,具有相当高的绝缘阻抗,不必清洗。
7.回焊后的返修作业
经回焊后,若有少量不良焊点,则可用电烙铁、锡线、助焊济进行返修作业,但建议客户在返修时使用与本锡膏体系相兼容的锡线和助焊剂,以免产生某些不良反应。
五.包装与运输
每瓶500g,宽口型塑胶(PE)瓶包装,并盖上内盖密封装,送货时可用泡沫箱装,每箱20瓶,保持箱内温度不超过35℃