搜索
錫膏常識(一)目錄一.錫膏的應用二.錫膏的定義三.錫膏的組成四.錫膏的重要特性五.錫膏的分類六.錫膏的參數一.錫膏的應用随着回流焊技术的应用，錫膏已成为表面貼装技术(SMT)中最要的工艺材料，近年来获得飞速发展。在表面组装件的回流焊中，錫膏被用来实施表面组装元器件的引线或端点与印制板上焊盘的连接。錫膏涂覆是表面组装技术一道关键工序，它将直接影响到表面组装件的焊接质量和可靠性。由錫膏产生的缺陷占SMT中缺陷的60％—70％，所以对錫膏深入的了解、规范合理使用錫膏显得尤为重要。在常温下，錫膏可将电子元器件初粘在既定位置，当被加热到一定温度时，随着溶剂和部分添加剂的挥发，合金粉的熔化，使被焊元器件和焊盘连在一起，冷却形成永久连接的焊点。对錫膏的要求是具有多种涂布方式，特别具有良好的印刷性能和再流焊性能，并在贮存时具有稳定性。二.錫膏的定義锡膏的定义:英文名稱:SOLDERPASTE锡膏(焊膏)是一种均匀的焊料合金粉末和稳定的助焊剂按一定的比例均匀混合而成的膏状体。在焊接时可以使表面组装元器件的引线或端点与印制板上焊盘形成合金性连接。这种物质极适合表面贴装的自动化生产的可靠性焊接，是现电子业高科技的产物。無鉛有鉛應用於SMT錫膏印刷作業工站，透過刮刀，鋼板，印刷機等載體，將定量之錫膏準確的涂佈在PCB的各定點焊墊上(Pads)，並保有良好的黏性(Tacky)，以完成迴焊後焊墊與零件腳電氣及機械連接。三.錫膏的組成锡膏的組成:錫膏=錫粉(METAL)+助焊劑(FLUX)錫粉通常是由氮氣霧化或轉碟法制造，后經絲網篩選而成。助焊劑是粘結劑(樹脂)，溶劑，活性劑，觸變劑及其它添加劑組成，它對錫膏從絲綢印刷到焊接整個過程起著至關重要的作用。锡合金粉90%助焊膏10%10％助焊膏和90％锡粉的重量比(一般情况下)锡合金粉50%助焊膏50%50％助焊膏与50％锡粉的体积比原材料重量(%)功效金屬合金85--92元件與電路板間電氣性和機械性的接合助焊劑松香(Rosin)2--8給以黏性，黏著力，金屬氧化物的去除黏著劑1--2防止滴下，防止焊料表面氧化活性劑0--1金屬氧化物的去除溶劑1--7黏性，印刷性的調整合成比例附表下面附表一列出了錫膏的基本成份配合合成比例。錫膏中金属的含量决定着焊缝的尺寸。随着金属所占百分含量的增加，焊缝尺寸也增加。但在给定黏度下，随金属含量的增加，焊料的桥连的倾向也相应增大。按重量來計算的金屬含量百分比對黏滯度有直接的影響。在用于印刷的錫膏中金屬含量百分比從最少的85％到最多的92％區間內分布。用于印刷的錫膏常見的金屬含量百分比是從88％到90％。各組成部份的作用﹕焊錫粉:導電、鍵接助焊性粘合劑:防止錫粉與FLUX分離防止錫塌溶劑:將FLUX之所有溶解成一均勻狀之溶液，進而得到一活性均勻之助焊劑活性劑:消除焊接表面之氧化物，降低表面張力抗垂流劑﹕黏度印刷能力防止塌陷ODOR四.錫膏的重要特性錫膏重要特性﹕1.流動性2.脫板性3.連續印刷4.穩定性錫膏是一種流體，具有流動性。材料的流動性可分為理想的、塑性的，偽塑性的、膨脹的和觸變的，錫膏屬觸變流體。剪切應力對剪切率的比值定義為錫膏的粘度，其單位為Pa.s，錫膏合金百分含量、粉末顆粒大小、溫度、焊劑量和觸變劑的潤滑性是影響錫膏粘度的主要因素。在實際應用中，一般根據錫膏印刷技朮的類型和印到PCB上的厚度確定最佳的粘度。五.錫膏的分類按回焊溫度分:高溫錫膏常溫錫膏低溫錫膏按金屬成份分:含銀錫膏(Sn62/Pb36/Ag2)非含銀錫膏(Sn63/Pb37)含鉍錫膏(Bi14/Sn43/Pb43)無鉛錫膏(Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5)低温应用:Sn43/Pb43/Bi14Sn42/Bi58高温、无铅、高张力:Sn96/Ag4Sn95/Sb5Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5Sn95.5/Ag3.8/Cu0.7高温、高张力、低价值:Sn10/Pb90Sn10/Pb88/Ag2Sn5/Pb93.5/Ag1.5按助焊劑成份分:免洗型（NC）水溶型（WS或OA）松香型（RMA、RA）按清洗方式分:有機溶劑清洗型水清洗型半水清洗型免清洗型常用的为免清洗型錫膏，在要求比较高的产品中可以使用需清洗的的錫膏。六.錫膏的參數錫膏的主要參數:1合金类型2锡粉颗粒3助焊剂类型(残余物的去除)1合金參數:温度范围a固相b液相基质兼容性焊接强度（结合力）锡铅合金的二元金相图a共熔组成在Pb37/Sn63合金，此是固态与液态直来直往的，无浆状存在，且熔点低在183°C。b纯铅的MP为327°C，纯锡232°C，当形成合金时，则其MP下降以共晶点为最低。常用合金:电子应用方面(含铅）超过90%的是：Sn63/Pb37、Sn62/Pb36/Ag2、或Sn60/Pb40，2%的银合金随含Ag引脚和焊垫应用的增加而增加。银合金常用于锡铅合金产生弱粘合的场合。美國NEMISn-3.9Ag-0.6Cu(SAC396)日本JEIDASn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305)歐盟Sn-3.8Ag-0.7Cu(SAC387)各國主流無鉛銲錫合金：Sn–(3-4)wt%Ag–(0-1)wt%CuMeltingPoint~217℃2.錫粉參數:a.锡粉颗粒直径大小b.颗粒形状c.大小分布d.氧化比率Optimuma.锡粉颗粒直径大小:电镜扫描IPCJ-STD-006定义球形锡粉的直径尺寸是长宽比率小于1.5倍。b.锡粉颗粒形狀:焊料粉末的形状决着粉末的氧化物含量，也决定着錫膏的可印性。球形焊料粉末在给定体积下总表面积最小，减少了可能发生的表面氧化的面积，球形的錫膏顆粒要比其它任何形狀的顆粒更容易通過网版或者鋼版。并且一致性好，为使錫膏具备优良的印刷性能创造了条件。GoodPoor愈圓愈好愈小愈均勻愈好(流動性佳，成形佳)氧化層愈薄愈好c.锡粉大小分布:焊料颗粒的尺寸一般为-200目/+325目，即至少99％重量百分比的粉末颗粒能通过200（孔/in2）目的网，少于20％重量百分比的粉末颗粒能通过325目的网，该尺寸以外的颗粒以不多于10％为宜。在有0.5mm脚间距的器件印刷錫膏时，焊料颗粒尺寸应比常规小，可以选用颗粒尺寸是-325目+500目的焊膏。200mesh325mesh500mesh-200+325-325+500MeshConcept粉粒等级网眼大小颗粒大小IPCTYPE2-200+32545-75微米IPCTYPE3-325+50025-45微米IPCTYPE4-400+63520-38微米2型用于标准的SMT，间距为50mil，当间距小到30mil时，必须用3型焊膏。3型用于小间距技术（30mil-15mil），在间距为15mil或更小时，要用4型焊膏这即是UFPT（极小间距技术）。d.锡粉氧化比率:锡粉表面氧化重量％测试锡粉称重样品熔化去除焊剂及杂质称重余量换算％比Type3小于0.17%錫膏添加剂﹕卤化物：去除铜面氧化物（活化剂）中性有机酸：活化锡铅表面（活化剂）胺类：活化银表面（活化剂）有机酸：高温下配合FLUX除污（活化剂）氯化物：活性强过RMA（活化剂）溶剂：溶解固化物、活性剂，需有挥发性（坍塌、空洞、危害人体）黏度改质剂（触变剂）：印刷成型润湿剂：SolderPaste与PAD间的易接触，便于残渣清洗增黏剂：保持贴片后REFLOW前的黏性防氧化剂：防锡粉氧化，属酚类表面活剂：降低焊剂的表面张力，增加焊剂对焊粉和焊垫的亲润性其它添加剂：锡膏制造商的专利