一种PCB无铅喷锡工艺的除铜除硫方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410449092.1

申请日:

2014.09.04

公开号:

CN104219890A

公开日:

2014.12.17

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H05K 3/00申请日:20140904|||公开

IPC分类号:

H05K3/00; C23C4/06; C23C4/12

主分类号:

H05K3/00

申请人:

金悦通电子(翁源)有限公司

发明人:

周正

地址:

512627 广东省韶关市翁源县翁城镇产业转移工业园

优先权:

专利代理机构:

北京纽乐康知识产权代理事务所(普通合伙) 11210

代理人:

田磊

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内容摘要

本发明公开了一种PCB无铅喷锡工艺的除铜除硫方法,其主要步骤包括:在锡缸中对PCB板进行喷锡处理,每生产PCB板2500-3000ft2,做除铜处理;将温度降到245-255℃,加入0.5-1.0kg硫磺,使用不锈钢杆进行搅拌,搅拌用时30分钟;停止搅拌,将生成的硫化铜打捞出来;将温度升到280-290℃,往锡缸中投放木屑0.2-0.4kg,开动锡缸的循环泵,反应用时20-30分钟;打捞木屑,反应完成后,锡缸可重新投入生产使用。解决了现有的无铅喷锡技术在锡缸除铜的时候,存在的工艺耗时长、残留铜量较多、打捞难度大,耗锡量大和硫残留等问题。

权利要求书

1.  一种PCB无铅喷锡工艺的除铜除硫方法,其特征在于,其主要步骤包括:
步骤一:在锡缸中对PCB板进行喷锡处理,每生产PCB板2500-3000ft2,做除铜处理;
步骤二:确保锡缸中无PCB板,将温度降到245-255℃,加入0.5-1.0kg硫磺,使用不锈钢杆进行搅拌,顺着锡缸左右晃动,硫磺与锡缸中的铜反应生成硫化铜,硫化铜漂浮在锡料表面,搅拌用时30分钟;
步骤三:停止搅拌,将步骤二生成的硫化铜打捞出来;
步骤四:将温度升到280-290℃,往锡缸中投放木屑0.2-0.4kg,开动锡缸的循环泵,木屑与残留的硫磺充分反应生成氧硫化碳气体,反应用时20-30分钟;
步骤五:打捞木屑,残留少量木屑在高温下与氧气发生反应生成二氧化碳;
步骤六:反应完成后,锡缸可重新投入生产使用。

2.
  根据权利要求1中所述的一种PCB无铅喷锡工艺的除铜除硫方法,其特征在于,步骤二至步骤四中需打开抽风机对生成的气体进行排放。

3.
  根据权利要求1中所述的一种PCB无铅喷锡工艺的除铜除硫方法,其特征在于,步骤一至步骤五中所述的锡缸容量为400kg。

4.
  根据权利要求1中所述的一种PCB无铅喷锡工艺的除铜除硫方法,其特征在于,步骤一中所述的喷锡处理为垂直无铅喷锡处理。

说明书

一种PCB无铅喷锡工艺的除铜除硫方法
技术领域
本发明属于PCB板加工技术领域,具体涉及一种PCB无铅喷锡工艺的除铜除硫方法。 
背景技术
随着ROHS(关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令)的不断推行,有铅制程渐渐淡出PCB的舞台,其中表面处理的无铅喷锡制程将取代有铅喷锡,虽是同一系列的处理方式,但在工艺参数,作业方式都有很大不同,其中最为突出的就是锡对铜的咬蚀量发生了很大变化,有铅喷锡的咬蚀量基本可忽略不计,但无铅喷锡的咬铜厚度可达0.05—0.1mil,铜在锡缸中的含量一般不高于1.2%,否则就会有很大的焊接隐患,如此高的咬铜量则会让锡缸中的铜含量激剧上升,喷锡在行界分为水平喷锡和垂直喷锡,而业内运用最为广泛的就是垂直喷锡机,现有投入硫磺与铜反应来清除的方式,然而该方法易残留一定量的硫,硫磺除铜后有少量残余的硫以化合物的形式无法去除,从而和锡料一起带到PCB上,在短期内或高温下,硫以硫化铜的形式迁移到锡表面,导致焊盘表面发黄,从而影响焊接。 
申请号为“CN200510068301.9”的中国专利中,公开了名称为“应用于PCB、SMT的无铅喷锡工艺中的除铜方法”的发明专利,该公布的一种应用于PCB、SMT的无铅喷锡工艺中的除铜方法,步骤为: 步骤一、锡炉主槽内具有无铅锡棒原料;步骤二、检测锡炉主槽内含铜量与浓度,当主槽内铜含量高于0.85%时,即进行除铜;步骤三、将锡炉主槽降温,并控制在摄氏230~250℃之间,同时使其静置30分钟~270分钟;步骤四、用筛网于主槽中捞起针状高浓度铜离子金属; 步骤五、捞完高浓度铜离子金属后将主槽温度升至工作温度;步骤六、除铜后的主槽经过搅拌与循环动作后,取样化验主槽内的含铜、镍、铅量。该除铜方法通过降温使铜析出,生成的铜会沉淀在槽底,给打捞带来了难度,而且该方法一般需要较长的时间才能将铜析出,耗时长且清除不彻底,同时该结晶铜会带出较多的锡料,造成原料浪费。 
发明内容
针对上述存在的技术问题,本发明型公开了一种PCB无铅喷锡工艺的除铜除硫方法,以解决现有的无铅喷锡技术在锡缸除铜的时候,存在的工艺耗时长、残留铜量较多、打捞难度大,耗锡量大和硫残留等问题,发明了一种使用硫磺和木屑进行锡缸除铜的工艺,不仅加快了除铜的速率和增加了清除率,同时对残留的硫和油污也进行了处理,保证了PCB板的质量,该工艺操作简便,提高了效率。 
一种PCB无铅喷锡工艺的除铜除硫方法,其主要步骤包括: 
步骤一:在锡缸中对PCB板进行喷锡处理,每生产PCB板2500-3000ft2,做除铜处理;
步骤二:确保锡缸中无PCB板,将温度降到245-255℃,加入0.5-1.0kg硫磺,使用不锈钢杆进行搅拌,顺着锡缸左右晃动,硫磺与锡缸中的铜反应生成硫化铜,硫化铜漂浮在锡料表面,搅拌用时30分钟;
步骤三:停止搅拌,将步骤二生成的硫化铜打捞出来;
步骤四:将温度升到280-290℃,往锡缸中投放木屑0.2-0.4kg,开动锡缸的循环泵,木屑与残留的硫磺充分反应生成氧硫化碳气体,反应用时20-30分钟;
步骤五:打捞木屑,残留少量木屑在高温下与氧气发生反应生成二氧化碳;
步骤六:反应完成后,锡缸可重新投入生产使用。
进一步的,步骤二至步骤四中需打开抽风机对生成的气体进行排放。 
进一步的,步骤一至步骤五中所述的锡缸的容量为400kg。 
进一步的,步骤一中所述的喷锡处理为垂直无铅喷锡处理。 
通过以上描述可知本发明的突出优点在于: 
使用硫磺与铜反应,在较高的温度下,铜和硫都比较活泼,能够使锡缸中的铜充分地进行反应,以达到充分去除锡缸中的铜的目的,同时该反应较快,与传统方式相比,提高了锡料中铜的清除速度,因为生成的硫化铜不会结合锡,所以也不会出现消耗锡料的问题,生成的硫化铜与锡料相比质量较低,会浮在锡料表面,便于打捞分离。
本除铜方法使用木屑与残留的硫进行反应,因为木屑的主要成分为碳,碳和硫在高温下会生成氧硫化碳气体,通过抽气机就可排出,因为反应产物均为气体,所以不用担心产物遗留的问题,同时,木屑有较强的吸附油污的效果,可以将助剂遗留的废油全部吸收干净,打捞的时候能够一并带出,残留微量的木屑对后续PCB板镀锡不会产生影响,而且在锡缸的高温下木屑会与氧气发生反应,生成二氧化碳排出净化,所以本方法不仅除去了铜,还对残留的硫进行了处理,吸附了油污且处理过程中无物料残留,与其他的除铜方式相比具备较强的优势。 
具体实施方式
本发明公开了一种PCB无铅喷锡工艺的除铜除硫方法,不仅加快了除铜的速率和增加了清除率,同时对残留的硫和油污也进行了处理,保证了PCB板的质量,该工艺操作简便,提高了效率。 
以下结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。 
实施例一: 
步骤一:在锡缸中对PCB板进行喷锡处理,每生产PCB板2500ft2,做除铜处理;
步骤二:确保锡缸中无PCB板,将温度降到245℃,加入0.5kg硫磺,使用不锈钢杆进行搅拌,顺着锡缸左右晃动,硫磺与锡缸中的铜反应生成硫化铜,硫化铜漂浮在锡料表面,搅拌用时30分钟;
步骤三:停止搅拌,将步骤二生成的硫化铜打捞出来;
步骤四:将温度升到280℃,往锡缸中投放木屑0.2kg,开动锡缸的循环泵,木屑与残留的硫磺充分反应生成氧硫化碳气体,反应用时20分钟;
步骤五:打捞木屑,残留少量木屑在高温下与氧气发生反应生成二氧化碳;
步骤六:反应完成后,锡缸可重新投入生产使用。
实施例二: 
步骤一:在锡缸中对PCB板进行喷锡处理,每生产PCB板2800ft2,做除铜处理;
步骤二:确保锡缸中无PCB板,将温度降到250℃,加入0.8kg硫磺,使用不锈钢杆进行搅拌,顺着锡缸左右晃动,硫磺与锡缸中的铜反应生成硫化铜,硫化铜漂浮在锡料表面,搅拌用时30分钟;
步骤三:停止搅拌,将步骤二生成的硫化铜打捞出来;
步骤四:将温度升到285℃,往锡缸中投放木屑0.3kg,开动锡缸的循环泵,木屑与残留的硫磺充分反应生成氧硫化碳气体,反应用时25分钟;
步骤五:打捞木屑,残留少量木屑在高温下与氧气发生反应生成二氧化碳;
步骤六:反应完成后,锡缸可重新投入生产使用。
实施例三: 
步骤一:在锡缸中对PCB板进行喷锡处理,每生产PCB板3000ft2,做除铜处理;
步骤二:确保锡缸中无PCB板,将温度降到255℃,加入1.0kg硫磺,使用不锈钢杆进行搅拌,顺着锡缸左右晃动,硫磺与锡缸中的铜反应生成硫化铜,硫化铜漂浮在锡料表面,搅拌用时30分钟;
步骤三:停止搅拌,将步骤二生成的硫化铜打捞出来;
步骤四:将温度升到290℃,往锡缸中投放木屑0.4kg,开动锡缸的循环泵,木屑与残留的硫磺充分反应生成氧硫化碳气体,反应用时30分钟;
步骤五:打捞木屑,残留少量木屑在高温下与氧气发生反应生成二氧化碳;
步骤六:反应完成后,锡缸可重新投入生产使用。
本发明的技术方案的反应速度快、处理效率高、清除彻底;生产的PCB板质量高,不会出现PCB锡面发黄,焊接不良的现象;耗能低,不需进行额外的能源消耗;处理无残留,将残留的硫和油污消除干净,保证了锡缸中锡料的纯度和品质,从而提高了产品质量;操作方便,节省人力物力,具备较高的应用前景。 

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资源描述

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1、10申请公布号CN104219890A43申请公布日20141217CN104219890A21申请号201410449092122申请日20140904H05K3/00200601C23C4/06200601C23C4/1220060171申请人金悦通电子(翁源)有限公司地址512627广东省韶关市翁源县翁城镇产业转移工业园72发明人周正74专利代理机构北京纽乐康知识产权代理事务所普通合伙11210代理人田磊54发明名称一种PCB无铅喷锡工艺的除铜除硫方法57摘要本发明公开了一种PCB无铅喷锡工艺的除铜除硫方法,其主要步骤包括在锡缸中对PCB板进行喷锡处理,每生产PCB板25003000FT。

2、2,做除铜处理;将温度降到245255,加入0510KG硫磺,使用不锈钢杆进行搅拌,搅拌用时30分钟;停止搅拌,将生成的硫化铜打捞出来;将温度升到280290,往锡缸中投放木屑0204KG,开动锡缸的循环泵,反应用时2030分钟;打捞木屑,反应完成后,锡缸可重新投入生产使用。解决了现有的无铅喷锡技术在锡缸除铜的时候,存在的工艺耗时长、残留铜量较多、打捞难度大,耗锡量大和硫残留等问题。51INTCL权利要求书1页说明书3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页10申请公布号CN104219890ACN104219890A1/1页21一种PCB无铅喷锡工艺的除铜除。

3、硫方法,其特征在于,其主要步骤包括步骤一在锡缸中对PCB板进行喷锡处理,每生产PCB板25003000FT2,做除铜处理;步骤二确保锡缸中无PCB板,将温度降到245255,加入0510KG硫磺,使用不锈钢杆进行搅拌,顺着锡缸左右晃动,硫磺与锡缸中的铜反应生成硫化铜,硫化铜漂浮在锡料表面,搅拌用时30分钟;步骤三停止搅拌,将步骤二生成的硫化铜打捞出来;步骤四将温度升到280290,往锡缸中投放木屑0204KG,开动锡缸的循环泵,木屑与残留的硫磺充分反应生成氧硫化碳气体,反应用时2030分钟;步骤五打捞木屑,残留少量木屑在高温下与氧气发生反应生成二氧化碳;步骤六反应完成后,锡缸可重新投入生产使用。

4、。2根据权利要求1中所述的一种PCB无铅喷锡工艺的除铜除硫方法,其特征在于,步骤二至步骤四中需打开抽风机对生成的气体进行排放。3根据权利要求1中所述的一种PCB无铅喷锡工艺的除铜除硫方法,其特征在于,步骤一至步骤五中所述的锡缸容量为400KG。4根据权利要求1中所述的一种PCB无铅喷锡工艺的除铜除硫方法,其特征在于,步骤一中所述的喷锡处理为垂直无铅喷锡处理。权利要求书CN104219890A1/3页3一种PCB无铅喷锡工艺的除铜除硫方法技术领域0001本发明属于PCB板加工技术领域,具体涉及一种PCB无铅喷锡工艺的除铜除硫方法。背景技术0002随着ROHS(关于限制在电子电器设备中使用某些有害。

5、成分的指令)的不断推行,有铅制程渐渐淡出PCB的舞台,其中表面处理的无铅喷锡制程将取代有铅喷锡,虽是同一系列的处理方式,但在工艺参数,作业方式都有很大不同,其中最为突出的就是锡对铜的咬蚀量发生了很大变化,有铅喷锡的咬蚀量基本可忽略不计,但无铅喷锡的咬铜厚度可达00501MIL,铜在锡缸中的含量一般不高于12,否则就会有很大的焊接隐患,如此高的咬铜量则会让锡缸中的铜含量激剧上升,喷锡在行界分为水平喷锡和垂直喷锡,而业内运用最为广泛的就是垂直喷锡机,现有投入硫磺与铜反应来清除的方式,然而该方法易残留一定量的硫,硫磺除铜后有少量残余的硫以化合物的形式无法去除,从而和锡料一起带到PCB上,在短期内或高。

6、温下,硫以硫化铜的形式迁移到锡表面,导致焊盘表面发黄,从而影响焊接。0003申请号为“CN2005100683019”的中国专利中,公开了名称为“应用于PCB、SMT的无铅喷锡工艺中的除铜方法”的发明专利,该公布的一种应用于PCB、SMT的无铅喷锡工艺中的除铜方法,步骤为步骤一、锡炉主槽内具有无铅锡棒原料;步骤二、检测锡炉主槽内含铜量与浓度,当主槽内铜含量高于085时,即进行除铜;步骤三、将锡炉主槽降温,并控制在摄氏230250之间,同时使其静置30分钟270分钟;步骤四、用筛网于主槽中捞起针状高浓度铜离子金属;步骤五、捞完高浓度铜离子金属后将主槽温度升至工作温度;步骤六、除铜后的主槽经过搅拌。

7、与循环动作后,取样化验主槽内的含铜、镍、铅量。该除铜方法通过降温使铜析出,生成的铜会沉淀在槽底,给打捞带来了难度,而且该方法一般需要较长的时间才能将铜析出,耗时长且清除不彻底,同时该结晶铜会带出较多的锡料,造成原料浪费。发明内容0004针对上述存在的技术问题,本发明型公开了一种PCB无铅喷锡工艺的除铜除硫方法,以解决现有的无铅喷锡技术在锡缸除铜的时候,存在的工艺耗时长、残留铜量较多、打捞难度大,耗锡量大和硫残留等问题,发明了一种使用硫磺和木屑进行锡缸除铜的工艺,不仅加快了除铜的速率和增加了清除率,同时对残留的硫和油污也进行了处理,保证了PCB板的质量,该工艺操作简便,提高了效率。0005一种P。

8、CB无铅喷锡工艺的除铜除硫方法,其主要步骤包括步骤一在锡缸中对PCB板进行喷锡处理,每生产PCB板25003000FT2,做除铜处理;步骤二确保锡缸中无PCB板,将温度降到245255,加入0510KG硫磺,使用不锈钢杆进行搅拌,顺着锡缸左右晃动,硫磺与锡缸中的铜反应生成硫化铜,硫化铜漂浮在锡料说明书CN104219890A2/3页4表面,搅拌用时30分钟;步骤三停止搅拌,将步骤二生成的硫化铜打捞出来;步骤四将温度升到280290,往锡缸中投放木屑0204KG,开动锡缸的循环泵,木屑与残留的硫磺充分反应生成氧硫化碳气体,反应用时2030分钟;步骤五打捞木屑,残留少量木屑在高温下与氧气发生反应生。

9、成二氧化碳;步骤六反应完成后,锡缸可重新投入生产使用。0006进一步的,步骤二至步骤四中需打开抽风机对生成的气体进行排放。0007进一步的,步骤一至步骤五中所述的锡缸的容量为400KG。0008进一步的,步骤一中所述的喷锡处理为垂直无铅喷锡处理。0009通过以上描述可知本发明的突出优点在于使用硫磺与铜反应,在较高的温度下,铜和硫都比较活泼,能够使锡缸中的铜充分地进行反应,以达到充分去除锡缸中的铜的目的,同时该反应较快,与传统方式相比,提高了锡料中铜的清除速度,因为生成的硫化铜不会结合锡,所以也不会出现消耗锡料的问题,生成的硫化铜与锡料相比质量较低,会浮在锡料表面,便于打捞分离。0010本除铜方。

10、法使用木屑与残留的硫进行反应,因为木屑的主要成分为碳,碳和硫在高温下会生成氧硫化碳气体,通过抽气机就可排出,因为反应产物均为气体,所以不用担心产物遗留的问题,同时,木屑有较强的吸附油污的效果,可以将助剂遗留的废油全部吸收干净,打捞的时候能够一并带出,残留微量的木屑对后续PCB板镀锡不会产生影响,而且在锡缸的高温下木屑会与氧气发生反应,生成二氧化碳排出净化,所以本方法不仅除去了铜,还对残留的硫进行了处理,吸附了油污且处理过程中无物料残留,与其他的除铜方式相比具备较强的优势。具体实施方式0011本发明公开了一种PCB无铅喷锡工艺的除铜除硫方法,不仅加快了除铜的速率和增加了清除率,同时对残留的硫和油。

11、污也进行了处理,保证了PCB板的质量,该工艺操作简便,提高了效率。0012以下结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。0013实施例一步骤一在锡缸中对PCB板进行喷锡处理,每生产PCB板2500FT2,做除铜处理;步骤二确保锡缸中无PCB板,将温度降到245,加入05KG硫磺,使用不锈钢杆进行搅拌,顺着锡缸左右晃动,硫磺与锡缸中的铜反应生成硫化铜,硫化铜漂浮在锡料表面,搅拌用时30分钟;步骤三停止搅拌,将步骤二。

12、生成的硫化铜打捞出来;步骤四将温度升到280,往锡缸中投放木屑02KG,开动锡缸的循环泵,木屑与残留的硫磺充分反应生成氧硫化碳气体,反应用时20分钟;步骤五打捞木屑,残留少量木屑在高温下与氧气发生反应生成二氧化碳;说明书CN104219890A3/3页5步骤六反应完成后,锡缸可重新投入生产使用。0014实施例二步骤一在锡缸中对PCB板进行喷锡处理,每生产PCB板2800FT2,做除铜处理;步骤二确保锡缸中无PCB板,将温度降到250,加入08KG硫磺,使用不锈钢杆进行搅拌,顺着锡缸左右晃动,硫磺与锡缸中的铜反应生成硫化铜,硫化铜漂浮在锡料表面,搅拌用时30分钟;步骤三停止搅拌,将步骤二生成的硫。

13、化铜打捞出来;步骤四将温度升到285,往锡缸中投放木屑03KG,开动锡缸的循环泵,木屑与残留的硫磺充分反应生成氧硫化碳气体,反应用时25分钟;步骤五打捞木屑,残留少量木屑在高温下与氧气发生反应生成二氧化碳;步骤六反应完成后,锡缸可重新投入生产使用。0015实施例三步骤一在锡缸中对PCB板进行喷锡处理,每生产PCB板3000FT2,做除铜处理;步骤二确保锡缸中无PCB板,将温度降到255,加入10KG硫磺,使用不锈钢杆进行搅拌,顺着锡缸左右晃动,硫磺与锡缸中的铜反应生成硫化铜,硫化铜漂浮在锡料表面,搅拌用时30分钟;步骤三停止搅拌,将步骤二生成的硫化铜打捞出来;步骤四将温度升到290,往锡缸中投放木屑04KG,开动锡缸的循环泵,木屑与残留的硫磺充分反应生成氧硫化碳气体,反应用时30分钟;步骤五打捞木屑,残留少量木屑在高温下与氧气发生反应生成二氧化碳;步骤六反应完成后,锡缸可重新投入生产使用。0016本发明的技术方案的反应速度快、处理效率高、清除彻底;生产的PCB板质量高,不会出现PCB锡面发黄,焊接不良的现象;耗能低,不需进行额外的能源消耗;处理无残留,将残留的硫和油污消除干净,保证了锡缸中锡料的纯度和品质,从而提高了产品质量;操作方便,节省人力物力,具备较高的应用前景。说明书CN104219890A。

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