低银 无铅 波峰焊及选择性焊接 极低产渣

ALPHA® SACX Plus® 0307

一款专为波峰焊、引脚搪锡和返修工艺设计的低银无铅合金,旨在大幅度提高高温长时间暴露下的抗铜溶蚀性能。

产品概述

ALPHA SACX Plus 0307 是一种低银无铅合金,专为波峰焊、引脚搪锡和返修工艺设计,可替代 SnPb、SAC305 以及其他低银锡银铜 (SAC) 合金,包括最初的 SACX 0307。

ALPHA SACX Plus 0307 经过特别设计,旨在提高较长的高温暴露时间(例如返修和引脚搪锡过程中)下的抗铜溶蚀性能。

ALPHA® SACX Plus 0307

产品特性

ALPHA® SACX Plus 0307 产品特性
  • 极低银含量,降低材料成本
  • 极低的产渣率
  • 优异的抗铜溶蚀性能
  • 卓越的机械可靠性
  • 快速润湿与宽广的工艺窗口

波峰焊、选择性焊接和无铅应用

ALPHA SACX Plus 0307 适用于那些希望实施无铅工艺的电子组装厂的波峰焊接和选择性焊接。它几乎适用于所有类型的电路板(单面和双面),尤其是在经过先前的一次回流焊后、并且表面处理为有机保焊膜 (OSP) 的组件上,或是其他低银/无银合金无法适用的组件上,具有特别优异的表现。

Application Guidelines
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技术规格

满足 RoHS 法规(欧洲法规 2011/65/EU 第 4.1 条)的所有要求。合金最大铅含量为 0.07%。SACX Plus 0307 还有超低铅含量版本(ULL)选择,最大含铅量不超过 0.05%。SACX Plus 0307 ULL 合金属性保持不变。

材料属性 单位 Vaculoy SACX Plus 0307
固相点 °C 217
液相点 °C 228
硬度 HV 14.1
密度 g/cc 7.33
比热 J/kg C 0.17
最大负载下的应力(N/mm²) 均值 29.5
标准偏差 0.64
失效延展率 (%) 均值 21.8
标准偏差 8.8
热膨胀系数 (30 – 100C)/C x 10-5 1.79
(100 – 150C)/C x 10-5 2.30
银含量 % 0.3 +0.15/-0.05
铜含量 % 0.70 +/-0.1
铅含量 % 最多 0.07%

推荐的波峰焊加工设置

波峰焊类型 工艺参数 建议设定值
单波峰
焊炉温度255 - 265 °C (491 - 509 °F)
传送带速度1.0 至 1.5 m/min (3.3 至 5 ft/min)
接触时间2.3 至 2.8 秒
波峰高度线路板厚度的 1/2- 2/3
锡渣清扫每运行 8 小时清洗一次
铜水平检查每8,000 个板片,直至达到 40,000 个
双波峰
焊炉温度255-265 °C (491-509 °F)
传送带速度1.0-1.5 m/min (3.3-5 ft/min)
接触时间3.0-3.5 sec
波峰高度板片厚度的 1/2- 2/3
锡渣清扫每运行 8 小时清洗一次
铜水平检查每8,000 个板片,直至达到 40,000 个

以上推荐值是已被验证可获得优异性能的一般推荐;不过,因为设备、元件和电路板的不同,最佳的设定值可能发生变化。为了实现最优化的过程,我们建议您进行试验设计、优化最重要的变量,例如助焊剂用量、传送带速度、顶面预热温度、焊炉温度和线路板放置位置等。

焊料槽的铜元素水平管理

焊料槽中铜元素水平应控制在 0.7%-1.0%之间。

波峰焊槽铜水平的控制对于确保焊接过程的低缺陷至关重要。由于波峰焊在电路板和元件上的焊散漂出,SACX 0307 材料中的铜含量水平有升高的趋势。在加工 OSP 铜表面处理的电路板时影响最为严重。

研究表明 1000 块板片的典型铜析出率是 0.01%。每个工艺过程都是不同的,这只是漂出率的一个指标(基于实际数据)。对于 SACX 0307 合金,建议将铜含量水平控制在 0.7-1.0%以内。如果铜含量水平高于 1.0%,会提高液相点温度。这意味着必须要提高焊料槽温度才能保证工艺良率。

可以通过在波峰焊炉中添加 SACX 0300 来控制铜含量水平。不断添加 SACX 0300 可以实现铜含量的稳定,这可以作为填满焊料的唯一方法。然而,每个工艺过程都是不同的,所以我们建议定期分析焊料槽以确保铜含量水平得到良好控制。

我们可提供有关分析服务,详情请咨询当地的办事处。

波峰焊杂质控制水平推荐值

波峰焊杂质控制水平的推荐值如下。如何将焊料槽恢复到良好水平的具体操作,请咨询当地销售办事处。

元素 含量水平 说明
锡 (Sn)基础材料无添加
铅 (Pb)0.07RoHS 指令 2011/65/EU 对铅含量的上限规定是 0.07%
砷 (As)0.03超过0.03%会导致润湿能力下降。
铜 (Cu)1.0当SACX 0307 合金铜含量达到 1.0%,需要添加 SACX 0300(无铜)保持铜含量水平稳定。超过 1.0%可能造成更多桥连缺陷。
铋 (Bi)0.20无铅合金中铋含量上限可接受水平是 1.0%。当含量水平检测超过 0.20%后,应该研究可能已经发生的污染问题。
锌 (Zn)0.003含量超过 0.003%时可导致更高水平的桥连、拉尖以及增加焊料槽的锡渣。
铁 (Fe)0.02含量高于 0.02%说明出现焊炉腐蚀,会造成焊点砂砾化并形成 FeSn2 金属间化合物,从而造成桥连。
银 (Ag)1.0在一些SAC 合金中,银含量为 4%。然而,SACX 0307 合金中银含量超过 1.0%时就需分析和调查原因。
锑 (Sb)0.20无铅合金对锑元素含量的可接受水平是 1.0%。然而,当含量超过 0.20%,说明出现了污染问题,需要调查分析。
镍 (Ni)0.05含量超过 0.05%后开始降低润湿速度,会影响填孔性能。如果含量超过 0.05%,请评估焊接性能。找出镍含量过高的原因并消除。
镉 (Cd)0.003RoHS 指令 2011/65/EU 对镉含量的上限规定是 0.01%。含量达到 0.003%会造成更多的桥连和拉尖。
铝 (Al)0.002含量超过 0.002%会造成更多的桥连、拉尖以及焊料槽中更高的表面氧化。
金 (Au)0.1当含量高于 0.1% 时,焊点强度或会出现问题。