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
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成份
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含量
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1
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锡 (Sn)%
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余量(Remain)
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2
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铜 (Cu)%
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0.5﹢/-0.2
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3
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锑 (Sb)%
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≤0.02
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4
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铋 (Bi)%
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≤0.10
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5
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铁 (Fe)%
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≤0.02
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6
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砷 (As)%
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≤0.03
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7
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银 (Ag)%
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≤3.0
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8
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锌 (Zn)%
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≤0.002
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9
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铝 (Al)%
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≤0.002
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10
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铅 (Pb)%
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≤0.10
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11
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镉 (Cd)%
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≤0.002
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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-
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STD-006标准。
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(2)锡粉颗粒分布(可选)
型号
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网目代号
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直径(UM)
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适用间距
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T2
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-200/﹢325
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45~75
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≥0.65mm(25mil)
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T2.5
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-230/﹢500
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25~63
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≥0.65mm(25mil)
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T3
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-325/﹢500
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25~45
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≥0.5mm(20mil)
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T4
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-400/﹢500
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25~38
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≥0.4mm(16mil)
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T5
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-400/﹢635
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20~38
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≤0.4mm(16mil)
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T6
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N.A.
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10~38
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Micro BGA
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(3)合金物理特性
熔点
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216℃
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合金密度
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7.4g/cm3
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硬度
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9HB
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热导率
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64J/M.S.K
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拉伸强度
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32Mpa
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延伸率
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48%
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导电率
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16.0 ofIACS
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3.助焊剂特性:
助焊剂等级
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ROLO
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J-STD-004
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氯含量
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<0.2wt%
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电位滴定法
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表面绝缘阻抗/加温潮前
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>1×1013Ω
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25mil梳形板
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(SIR)/加温潮后
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>1×1012Ω
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40℃ 90%RH 96Hrs
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水溶液阻抗值
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>1×105Ω
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导电桥表
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铜镜腐蚀试验
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合格(无穿透腐蚀)
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IPC-TM-650
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铬酸银试纸试验
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合格(无变色)
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IPC-TM-650
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残留物干燥度
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合格
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In house
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pH
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5.0±0.5
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In house
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4.锡膏特性(以Sn99.3/Cu0.7 T3为例)
金属含量
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85~91wt%(±0.5)
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重量法(可选调)
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助焊剂含量
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9~15wt%(±0.5)
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重量法(可选调)
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粘度
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900Kcps±10%Brookfield (5rpm)2000Poise±10%Malcolm(10rpm)
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T3,90metalforprting
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触变指数
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0.60±0.05
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In house
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扩展率
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>78%
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Copper plate(90metal)
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坍塌试验
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合格
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J-STD-005
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锡珠试验
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合格
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In house
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粘着力(Vs暴露时间)
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48gF (0小时)
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IPC-TM-650/±5%
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56gF (小时)
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48gF (小时)
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44gF (小时)
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钢网印刷持续寿命
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>8小时
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In house
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保质期
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三个月
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5~10℃密封贮存
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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
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60~90HS(金属刮刀或聚胺甲酸脂刮刀)
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刮印角度
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45°~60°
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印刷速度
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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
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印刷压力
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(2~4)X105pa
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环境状况
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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
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★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℃