印制线路板沉锡工艺特点及操作指导

　　一、沉锡工艺特点
　　1.在155℃下烘烤4小时（即相当于存放一年），或经8天的高温高湿试验（45℃、相对湿度93％），或经三次回流焊后仍具有优良的可焊性；
　　2.沉锡层光滑、平整、致密，比电镀锡难形成铜锡金属互化物，无锡须；
　　3.沉锡层厚度可达0.8-1.5μm，可耐多次无铅焊冲击；
　　4.溶液稳定，工艺简单，可通过分析补充而连续使用，无需换缸；
　　5.既适于垂直工艺也适用于水平工艺；
　　6.沉锡成本远低于沉镍金，与热风整平相当；
　　7.对于喷锡易短路的高密度板有明显的技术优势，适用于细线高密度IC封装的硬板和柔性板；
　　8.适用于表面贴装（SMT）或压合（Press-fit）安装工艺；
　　9.无铅无氟，对环境无污染，免费回收废液。
　　二、沉锡工艺流程顺序：
　　流程
　　序号
　　缸号
　　流程
　　时间
　　范围
　　最佳
　　时间
　　温度
　　过滤
　　1
　　1
　　除油
　　2-4min
　　3min
　　30-40℃
　　√
　　2
　　2、3
　　两级水洗
　　1-2min
　　2min
　　室温
　　3
　　4
　　微蚀
　　60-90sec
　　60sec
　　室温
　　√
　　4
　　5、6
　　两级水洗
　　1-2min
　　2min
　　室温
　　5
　　7
　　浸酸
　　60-90sec
　　60sec
　　室温
　　6
　　8、9
　　DI水洗
　　60-90sec
　　60sec
　　室温
　　7
　　10
　　预浸
　　1-3min
　　2min
　　室温
　　√
　　8
　　11
　　沉锡
　　10-12min
　　12min
　　50-60℃
　　√
　　9
　　12
　　热DI水洗
　　1-3min
　　2min
　　50-55℃
　　10
　　13、14
　　二级DI水洗
　　1-3min
　　2min
　　室温
　　11
　　15、16
　　热DI水洗
　　1-3min
　　2min
　　50-55℃
　　三、Final Surface Cleaner表面除油：
　　1.开缸成分：
　　M401酸性除油剂……….100ml/L
　　浓H2SO4…………………50ml/L
　　DI水……………………..其余
　　作   用：除去电路板表面油污，氧化层和手指印。此除油剂与目前市面上常见的所有阻焊油墨都兼容。
　　2.操作参数：
　　温    度：30-40℃       最佳值：35℃
　　分析频率：除油剂        每天一次
　　铜 含 量      每天一次
　　控    制：除油剂        80-120ml/L     最佳值：100ml/L
　　铜 含 量      小于1.5g/L
　　补    充：M401          增加1％含量需补充10ml/L
　　过    滤：20μ滤芯连续过滤，换缸时换滤芯。
　　寿    命：铜含量超过1.5g/L或每升处理量达到500呎。
　　四、Microetch微蚀：
　　1.开缸成分：
　　Na2S2O4……………….120g/L
　　H2SO4…………………40ml/L
　　DI水………………….其余
　　程序：①向缸中注入85％的DI水；
　　②加入计算好的化学纯H2SO4，待冷却至室温；
　　③加入计算好的Na2S2O4，搅拌至全溶解；
　　④补DI水至标准位置。
　　2.操作参数：
　　温    度：室温即可
　　分析频率：H2S04             每班一次
　　铜 含 量          每天一次
　　微 蚀 率          每天一次
　　控    制：铜含量            少于50g/L
　　微 蚀 率    30-50μ，       最佳值：40μ
　　补    充：Na2S2O4           每补加10g/L，  增加1%的含量
　　H2SO4             每补加4ml/L，  增加1%的含量
　　寿    命：铜含量超过50g/L时稀释至15g/L，
　　幷补充Na2S2O4 和H2SO4
　　五、Predip预浸：
　　1.开缸：10%  M901预浸液；  其余：DI水
　　用途：在沉锡前湿润微蚀出的铜面，此预浸液对任何阻焊油墨都没有攻击性；
　　2.操作参数：
　　温    度： 室温
　　分析频率：酸当量        每天一次
　　铜 含 量      每周一次
　　补    充：酸当量        每添加100ml/LM901，增加0.1当量
　　液    位：以DI水补充
　　过    滤：20μ滤芯连续过滤
　　寿    命：与沉锡缸同时更换
　　3.废水处理：与后处理废液中和后过滤出固体物质。
　　六、Chemical Tin沉锡：
　　1.设  备：预浸和化学锡缸均适用；
　　缸  体：  PP或PVC缸均可；
　　摆  动：PCB架在缸内摆动，避免气体搅拌；
　　过  滤：10μ滤芯连续过滤；
　　通  风：建议15MPM通风量；
　　加热器：钛氟龙或石英加热器；
　　注  意：不能有钢铁材料在缸内
　　2.开  缸：100% Sn9O2 沉锡液开缸，此沉锡液对任何阻焊油墨都没有攻击性；
　　3.操作参数：
　　锡浓度：        20-24g/L        最佳：22g/L
　　硫脲浓度：      90-110g/L       最佳：100g/L
　　磺酸含量：      90-110ml/L      最佳：100ml/L
　　铜离子浓度：    最高8g/L时，必须冷却过滤；
　　温度：          70-75℃
　　时间：          10-15分钟
　　4.沉锡液的维护：
　　沉锡液维护简单，主要成分可通过分析补充，使其保持在最佳工艺范围内：
　　①每加入12ml/L沉锡液可提高1g/L的锡浓度，使锡浓度保持在20-24g/L之间；
　　②每加入10ml/L 10％硫脲溶液可提高硫脲1g/L，使硫脲浓度保持在90-110g/L之间；
　　③按分析值补充有机磺酸的含量，使其保持在90-110ml/L之间；
　　④蒸发损失可用去离子水补充液位。
　　5.成份分析：
　　1)锡的分析：
　　①试剂：0.1N碘溶液、30％硫酸溶液、淀粉溶液
　　②分析步骤：
　　a) 准确吸取2ml溶液到250ml烧瓶中；
　　b) 加入15ml 30％硫酸溶液；
　　c) 加入100ml去离子水；
　　d) 加入2ml淀粉溶液；
　　e) 用0.1N标准碘溶液滴定至兰紫色终点，记录毫升数V；
　　计算：锡含量Sn(Ⅱ)(g/L)＝2.69V；
　　2)有机磺酸的分析：
　　① 试剂：
　　a）10％Mg EDTA溶液：加122.76g Na2EDTA 2H2O和39.6g MgSO4到800ml的去离子水中，用1N NaOH溶液调节PH值至7，再加水至1000ml；
　　b）兰指示剂溶液或0.1％乙醇溶液；
　　c）0.1N标准NaOH溶液。
　　② 分析步骤：
　　a）准确吸取1.0ml沉锡液到250ml烧瓶中，加入100ml去离子水；
　　b）加入2ml Mg EDTA溶液及5滴溴酚兰指示剂溶液；
　　c）用0.1N标准NaOH溶液滴定至溶液由黄色变为绿色终点(PH6.7)，记录毫升数V；
　　计算：有机磺酸(g/L)＝9.61V
　　3)硫脲的分析：
　　① 分析步骤：
　　a）将沉锡槽内取出的样品溶液冷至室温，然后过滤，收取滤液；
　　b）准确吸取2ml滤液至200ml容量瓶中，加去离子水至刻度，混匀；
　　c）准确吸取5ml稀释液至1000ml容量瓶中，加去离子水至刻度，混匀（即总共稀释两万倍）；
　　d）用紫外光光度计于236nm处，10mm石英比色皿，以去离子水为参比，测定稀释液的消光值；
　　计算：硫脲(g/L)＝128×消光值
　　6.影响沉锡速率的因素：
　　1)锡浓度的影响：沉锡速度随着锡浓度的增加而上升，但沉锡层的外观幷不随着锡浓度的升高而有任何变化，因此增加锡浓度是提高沉锡速率的有效方法之一；
　　2)有机磺酸浓度的影响：沉锡的速率随有机磺酸的浓度上升而加快，当有机磺酸的含量超过110g/L后，速率基本不变，但当有机磺酸浓度低于50ml/L时所形成的锡层会呈雾状；
　　3)硫脲浓度的影响：沉锡速率随硫脲浓度的上升而加快，但硫脲浓度超过250g/L时，锡层外观变得粗糙、毛刺多；
　　4)温度的影响：在40℃至80℃的区间，沉锡速率随温度的升高而加快；
　　5)时间的影响：锡层厚度随时间的延长而增加，但在60℃下20分钟后厚度趋于稳定，因此生产上选择在60℃下沉锡10-12分钟，可以得到1.5μm(60微英寸)足够厚的锡层。
　　7.废水处理：
　　建议客户把废液装进贝加尔公司的桶里交回贝加尔化学公司专业处理，否则参考国家对废水排放的要求处理达标后排放。