CA-309Bi系列免洗低温无铅錫膏

一 简介

CA-309Bi系列免洗低温无铅锡膏是设计用于当今SMT生产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。具卓越的连续印刷解像性；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。

二． 产品特点

1． 印刷滚动性及落锡性好，对低至0.4mm间距焊盘也能完成精美的印刷； 

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，贴片组件不会产生偏移； 

4． 具有极佳的焊接性能，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；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 in hole）工艺。

三． 技术特性

1．    1.产品检验所采用的主要标准和方法：ANSI/J-STD-004/005/006；JIS Z 3197-86；JIS Z 3283-86；IPC-TM-650 

 2． 锡粉合金特性

    （1） 合金成份

序号	成份	含量Wt%
1	锡(Sn) %	42±0.5
2	铋(Bi) %	58±0.5
3	铅(Pb) %	≤0.1
4	铜(Cu) %	≤0.01
5	镉(Cd) %	≤0.002
6	锌(Zn) %	≤0.002
7	铝(Al) %	≤0.001
8	锑(Sb) %	≤0.02
9	铁(Fe) %	≤0.02
10	砷(As) %	≤0.01
11	银(Ag)%	≤0.01
12	镍（Ni）%	≤0.005

   （2） 锡粉颗粒分布（可选）                 （3） 合金物理特性

型号	网目代号	直径(UM)	适用间距		熔点		138 ℃
T2	-200/+325	45~75	≥0.65mm(25mil)		合金比重		8.7 g/cm3
T2.5	-230/+500	25~63	≥0.65mm(25mil)		硬度		22 HB
T3	-325/+500	25~45	≥0.5mm(20mil)		热导率		19 J/M.S.K
T4	-400/+500	25~38	≥0.4mm(16mil)		拉伸强度		55 Mpa
T5	-400/+635	20~38	≤0.4mm(16mil)		延伸率	13 %
T6	N.A.	10~30	Micro BGA		导电率	5% of IACS

   

    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 (SIR)	加温潮前	＞1×1013Ω	25mil 梳形板
	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Sn42/ Bi58 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	900 Kcps ±10% Brookfield (5rpm)	T3,90%metal for printing
	2000 Poise ±10% Malcolm (10rpm)
触变指数	0.60 ± 0.05	In house
扩展率	＞88%	Copper plate(90%metal)
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%
	54gF （2小时）
	68gF （4小时）
	44gF （8小时）
钢网印刷持续寿命	＞8小时	In house
保质期	6个月	5~10℃密封贮存

四． 应用

1． 如何选取用本系列锡膏

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。故从冷箱中取出锡膏时，其温度较室温低很多， 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，于使用前要充分搅拌。

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：用刮刀刮起部分锡膏，刮刀倾斜时，若锡膏能顺滑地滑落，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，若使用高质量的钢网和印刷设备，CA-309Bi系列锡膏将更能表现出优越的性能。无论是用于蚀刻还是光刻的钢网，均可完美印刷。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。钢网的开口设计方式对焊接质量尤为重要，客户若需要，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及全自动印刷机均可。

◆网印刷作业条件

CA-309Bi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（最高湿度为80﹪）条件下仍能使用

以下是我们认为比较理的印刷作业条件。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)
刮刀角度	45°～60°
印刷压力	（2～4）×105PA
印刷速度	正常标准：20～40mm/Sec 印刷细间距时：15～20mm/sec 印刷宽间距时：50～100mm/sec
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  印刷前需检查刮刀、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；

＊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它杂物；

2 应有夹具或真空装置固定地板，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之间的位置调整到吻合越好（空隙大会引起漏锡，水平方向错位会导致锡膏会印刷到焊盘外）；

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200克左右、B5为300克左右、A4加400克左右；

5 随着印刷作业的延续，钢网上的锡膏量会逐渐减少，到适当时候应添加适量的新鲜锡膏；

6 印刷后钢网的分离速度尽量地慢些；

7连续印刷时，每隔一段时间（根挶实际情况而定）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它杂质留在锡膏及钢网上；

8 若锡膏在钢网上停留太久（或自钢网回收经一段较常时间在使用的锡膏），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清洗干净，（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，影响组件贴装及焊接效果，一般建议停留时间不超过8小时。

5  回焊温度曲线（参看附页曲线图）

6  焊接后残留物的清除

CA-309Bi 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、助焊剂进行返修作业，但建议客户在返修时最好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，宽口型塑料（PE）瓶包装，并盖上内盖密封封装，送货时可用泡沫箱盛装，每箱最多20瓶，保持箱内温度不超过35℃。

六． 储存及有效期

当客户收到锡膏后应尽快将其放进冰箱储存，建议储存温度为5℃~10℃。

● 温度过高会相应缩短其使用寿命，影响其特性； 

● 温度太低（低于0℃）则会产生结晶现象，使特性恶化； 

● 在正常储存条件下，有效期为6个月。

    注：锡浆从冰箱中被取出后，要先于室温中“回温”（4小时左右）后，才能打开 瓶盖使用。

七． 健康与安全方面应注意事项

注意：以下数据仅提供给使用者作参考，用户在使用前应了解清楚。

详细内容请查阅本品物料安全资料表（MSDS）

 

本制品不含受管制的特定化学物质，也不含有机溶剂中毒预防规则中所规制的有机溶剂，但仍需作必要的防范措施，以确保人体健康及安全。

1． 锡膏是一种化学产品，混合了多种化学成份，应切记避免多次数近距离嗅闻其气味，更不可食用。

2． 在焊接过程中，锡膏中的助焊剂产生的部分烟雾会对人体的呼吸系统产生刺激，长时间或一再

暴露在其废气中可能会产生不适，因此应确保作业现场通风良好，焊接设备必须安装充足的排气装置，将废气排走。

3． 应有必要的防范措施避免锡膏接触皮肤和眼睛。若不慎接触到皮肤，则应立即用沾有酒精的布将该处擦干净，再用肥皂和清水彻底清洗干净。若不慎让锡膏接触眼睛，则需立即用清水冲洗10分钟以上，并尽快送医院医治。

4． 作业过程中不允许饮食、抽烟，作业后须先用肥皂或温水洗手后才能进食。

5． 虽然本品之溶剂系统闪点极高，但仍然易燃，应避免接近火源。若不慎着火，可用二氧化碳或化学干粉灭火器进行灭火，千万不可用水灭火。

6． 废弃的锡膏和清理后沾有锡膏污渍的清洁布不能随意掉弃，应将其装入封密容器中并按国家和地方的相关法规处置。

      CA-309Bi系列免洗低温无铅錫膏

回焊温度曲线图Sn42Bi58

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，并降低对元器件之热冲击；

※ 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：110-130℃       时间：90-150秒       升温速度：<2℃/秒

C．回焊区

   锡膏中的金属颗粒溶化，在液态表面张力作用下形成焊点表面。

   ※ 要求：最高温度：170-180℃     时间：138℃  以上50-80秒（Important）.

   ※ 若峰值温度过高或者回焊时间过长，可能会导致焊点变暗，助焊剂残留物碳化变色、元器件受损等。

   ※ 若温度太低或者回焊时间太短，则可能会使焊料的润湿性变差而不能形成高品质的焊点，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：降温速率<4℃冷却终止温度最好不高于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之最佳曲线的基础。实际温度设定需结合产品性质、元器件分布状况及特点、设备工艺条件等因素综合考虑，事前不妨多做试验，以确保曲线的最佳化。