專利名稱：Sn-Cu-Ni無鉛焊料的除銅方法及PCB生產方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在PCB(Printed Circuit Board,印制電路板)生產過程中的無鉛噴錫工藝中的Sn-Cu-Ni無鉛焊料的除銅方法。
背景技術：
在PCB生產過程中，為了滿足世界電子產品無鉛化的環(huán)境保護要求，在無鉛噴錫工藝中越來越廣泛地使用無鉛焊料，其中無鉛焊料有多種體系，如Sn-Ag、Sn-Cu、Sn-Ag-Cu、Sn-Cu-Ni 等。無鉛噴錫工藝流程為放板一微蝕前處理一水洗一上助焊劑一無鉛噴錫一冷氣一水洗一烘干一收板。 在PCB生產過程中，由于板面銅會輕微溶解到無鉛焊料中，使得Sn-Cu-Ni無鉛焊料中的Cu含量逐步上升。而Cu的含量過高時，可能影響板件可焊性，會導致生產板件出現可焊性不良、錫面發(fā)黃等品質缺陷。因此需要將Cu含量控制在一定范圍之內，當Cu含量超出要求范圍時，就需要進行調整。而當Cu含量達到O. 90%或以上時，就可能影響到生產板件可焊性及外觀品質。因此通常需要將Cu含量控制在O. 50% -O. 90%的范圍內。目前的PCB生產工藝中所使用的常規(guī)做法是排去部分無鉛焊料，添加同一體系低Cu焊料，通過稀釋的方法來達到降低無鉛焊料中Cu含量的目的。但是這種方法的缺點在于需要在生產過程中不斷添加同一體系低Cu焊料并排出部分焊料，而且所排出的焊料無法重復使用，這就造成了在實際生產過程中的物料成本太高，不利于工業(yè)化生產。目前也采用物理方法進行除銅處理。例如，中國專利申請CN200510068301. 9公開了一種應用于PCB、SMT的無鉛噴錫工藝中的除銅方法，包括通過將錫爐主槽溫度從260-300°C的工作溫度降至230-250°C并靜置30-270分鐘后，撈出所析出的含銅錫渣，再將主槽溫度升至工作溫度。但是該方法存在以下技術問題1)無鉛焊料有多種體系，如錫-鎳-銅、錫-銅、錫-銀、錫-銀-鉍等，但該方法對此并無針對性，相關參數范圍很大，對于實際操作指導作用不強；2)除銅操作步驟及要求不明確，難以得到穩(wěn)定而明顯的除銅效果；3)該方法需用錫鎳棒補錫鎳，錫鎳棒的制作要求高，并需專門的設備，非專業(yè)性供應商難以制作好，可能會引起品質不穩(wěn)定的問題。

發(fā)明內容
為解決上述現有技術中存在的問題，本發(fā)明提供了一種應用于PCB的無鉛噴錫工藝中的Sn-Cu-Ni無鉛焊料的除銅方法。具體而言，本發(fā)明提供(I) 一種Sn-Cu-Ni無鉛焊料的除銅方法，該方法是在PCB無鉛噴錫工藝中使用的，并且該方法包括I)將Sn-Cu-Ni無鉛焊料在280_320°C的條件下加熱，以使其充分熔化；2)將由所述步驟I)得到的熔化的Sn-Cu-Ni無鉛焊料降溫至235_240°C，以析出固態(tài)錫銅合金；以及3)除去由所述步驟2)得到的析出的固態(tài)錫銅合金，得到經除銅處理的Sn-Cu-Ni無鉛焊料。(2)根據(I)所述的方法，其中，在所述步驟I)中，在將所述Sn-Cu-Ni無鉛焊料在280-320°C的條件下加熱的同時，以1800-2000rpm的速度攪拌1. 5-2. O小時。(3)根據(2)所述的方法，其中，在所述步驟I)中，將所述Sn-Cu-Ni無鉛焊料在300°C的條件下加熱。(4)根據⑴所述的方法，其中，在所述步驟2)中，在所述降溫過程中當溫度彡250°C時以1800-2000rpm的速度進行攪拌。(5)根據(1)-(4)中任一項所述的方法，其還包括
4)將由所述步驟3)得到的經除銅處理的Sn-Cu-Ni無鉛焊料在250_260°C的條件下加熱，以使其充分熔化；5)將由所述步驟4)得到的熔化的Sn-Cu-Ni無鉛焊料降溫至235_240°C，以析出固態(tài)錫銅合金；以及6)除去由所述步驟5)得到的析出的固態(tài)錫銅合金，得到經再次除銅處理的Sn-Cu-Ni無鉛焊料。(6)根據(5)所述的方法，其中，在所述步驟4)中，在將所述Sn-Cu-Ni無鉛焊料在250-260°C的條件下加熱的同時，以1800-2000rpm的速度攪拌1. 5-2. O小時。(7)根據(5)所述的方法，其中，在所述步驟5)中，在所述降溫過程中當溫度彡250°C時以1800-2000rpm的速度進行攪拌。(8)根據(5)所述的方法，其還包括7)將由所述步驟6)得到的經再次除銅處理的Sn-Cu-Ni無鉛焊料在270_280°C的條件下加熱，并以1800-2000rpm的速度攪拌1. 5-2. O小時。(9)根據(I)所述的方法，其中，在進行所述步驟I)之前，所述Sn-Cu-Ni無鉛焊料中的銅的百分含量大于等于O. 90%。(10) 一種PCB生產方法，包括無鉛噴錫工藝，并且所述無鉛噴錫工藝包括將Sn-Cu-Ni無鉛焊料進行除銅處理，其中，所述的將Sn-Cu-Ni無鉛焊料進行除銅處理包括如(1)-(9)中任一項所述的方法。本發(fā)明的方法與現有技術相比具有以下優(yōu)點和積極效果本發(fā)明的方法可以替代添加低銅焊料稀釋降銅的做法，使得經本發(fā)明方法處理前和處理后的銅的百分含量之差為約O. 06% -O. 08%，達到降低無鉛焊料中銅含量的目的，而且本方法能夠將鎳保持在O. 03%以上，不會引起鎳含量的顯著降低。該方法成本低廉，操作簡便，并且能夠保證產品品質，適合工業(yè)化生產。


圖1為可用于本發(fā)明方法的無鉛噴錫錫槽結構及攪拌器分布示意圖；圖2為根據本發(fā)明的實施方案在降溫到所需溫度時除去錫銅合金渣的方法示意圖。
具體實施例方式以下通過具體實施方式
的描述并參照附圖對本發(fā)明作進一步說明，但這并非是對本發(fā)明的限制，本領域技術人員根據本發(fā)明的基本思想，可以做出各種修改或改進，但是只要不脫離本發(fā)明的基本思想，均在本發(fā)明的范圍之內。除非另外說明，本發(fā)明中所用術語“Sn-Cu-Ni無鉛焊料”主要由Sn、Cu、Ni三種元素構成，包含Ge、Pb、Sb、Bi等微量元素,各組分初始含量范圍如下表I所示表I Sn-Cu-Ni無鉛焊料中各組分的含量
權利要求
1.一種Sn-Cu-Ni無鉛焊料的除銅方法，該方法是在PCB無鉛噴錫工藝中使用的，并且該方法包括 1)將Sn-Cu-Ni無鉛焊料在280-320°C的條件下加熱，以使其充分熔化； 2)將由所述步驟I)得到的熔化的Sn-Cu-Ni無鉛焊料降溫至235-240°C，以析出固態(tài)錫銅合金；以及 3)除去由所述步驟2)得到的析出的固態(tài)錫銅合金，得到經除銅處理的Sn-Cu-Ni無鉛焊料。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，在所述步驟I)中，在將所述Sn-Cu-Ni無鉛焊料在280-320°C的條件下加熱的同時，以1800-2000rpm的速度攪拌1. 5-2. O小時。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，在所述步驟I)中，將所述Sn-Cu-Ni無鉛焊料在300°C的條件下加熱。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，在所述步驟2)中，在所述降溫過程中當溫度彡250°C時以1800-2000rpm的速度進行攪拌。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其還包括 4)將由所述步驟3)得到的經除銅處理的Sn-Cu-Ni無鉛焊料在250_260°C的條件下加熱，以使其充分熔化； 5)將由所述步驟4)得到的熔化的Sn-Cu-Ni無鉛焊料降溫至235_240°C，以析出固態(tài)錫銅合金；以及 6)除去由所述步驟5)得到的析出的固態(tài)錫銅合金，得到經再次除銅處理的Sn-Cu-Ni無鉛焊料。
6.根據權利要求5所述的方法，其中，在所述步驟4)中，在將所述Sn-Cu-Ni無鉛焊料在250-260°C的條件下加熱的同時，以1800-2000rpm的速度攪拌1. 5-2. O小時。
7.根據權利要求5所述的方法，其中，在所述步驟5)中，在所述降溫過程中當溫度彡250°C時以1800-2000rpm的速度進行攪拌。
8.根據權利要求5所述的方法，其還包括 7)將由所述步驟6)得到的經再次除銅處理的Sn-Cu-Ni無鉛焊料在270_280°C的條件下加熱，并以1800-2000rpm的速度攪拌1. 5-2. O小時。
9.根據權利要求1所述的方法，其中，在進行所述步驟I)之前，所述Sn-Cu-Ni無鉛焊料中的銅的百分含量大于等于O. 90%。
10.一種PCB生產方法，包括無鉛噴錫工藝，并且所述無鉛噴錫工藝包括將Sn-Cu-Ni無鉛焊料進行除銅處理， 其中，所述的將Sn-Cu-Ni無鉛焊料進行除銅處理包括如權利要求1-9中任一項所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種Sn-Cu-Ni無鉛焊料的除銅方法及PCB生產方法。該Sn-Cu-Ni無鉛焊料的除銅方法是在PCB無鉛噴錫工藝中使用的，并且該方法包括1)將Sn-Cu-Ni無鉛焊料在280-320℃的條件下加熱，以使其充分熔化；2)將由所述步驟1)得到的熔化的Sn-Cu-Ni無鉛焊料降溫至235-240℃，以析出固態(tài)錫銅合金；以及3)除去由所述步驟2)得到的析出的固態(tài)錫銅合金，得到經除銅處理的Sn-Cu-Ni無鉛焊料。本發(fā)明的方法具有以下優(yōu)點本發(fā)明的方法可以替代添加低銅焊料稀釋降銅的做法，達到降低無鉛焊料中銅含量的目的。該方法成本低廉，操作簡便，并且能夠保證產品品質，適合工業(yè)化生產。
文檔編號C22C13/00GK102994795SQ20111027548
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權日2011年9月16日
發(fā)明者李金鴻, 李信, 胡新星 申請人:北大方正集團有限公司, 珠海方正印刷電路板發(fā)展有限公司