SMT焊锡膏知识介绍

《SMT焊锡膏知识介绍》由会员分享，可在线阅读，更多相关《SMT焊锡膏知识介绍（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、SMT 焊锡膏知识介绍之一:焊锡膏的主要成份及特性 大致讲来，焊锡膏的成份可分成两个大的部分，即助焊剂和焊料粉（ FLUX &SOLDER POWDER）。（一）、助焊剂的主要成份及其作用：A、活化剂（ACTIVATION）：该成份主要起到去除PCB铜膜焊盘表层及零件焊接部位的氧化物质 的作用，同时具有降低锡、铅表面张力的功效；B、触变剂（THIXOTROPIC）:该成份主要是调节焊锡膏的粘度以及印刷性能，起到在印刷中防 止出现拖尾、粘连等现象的作用；C、树脂（RESINS）：该成份主要起到加大锡膏粘附性，而且有保护和防止焊后PCB再度氧化 的作用；该项成分对零件固定起到很重要的作用；D、溶剂

2、（SOLVENT）:该成份是焊剂组份的溶剂，在锡膏的搅拌过程中起调节均匀的作用，对 焊锡膏的寿命有一定的影响；（二）、焊料粉：焊料粉又称锡粉主要由锡铅合金组成，一般比例为 63/37；另有特殊要求时，也有在锡铅合金中 添加一定量的银、铋等金属的锡粉。概括来讲锡粉的相关特性及其品质要求有如下几点：A、锡粉的颗粒形态对锡膏的工作性能有很大的影响：A-1、重要的一点是要求锡粉颗粒大小分布均匀，这里要谈到锡粉颗粒度分布比例的问题；在国 内的焊料粉或焊锡膏生产厂商，大家经常用分布比例来衡量锡粉的均匀度：以2545pm的锡粉 为例，通常要求35pm左右的颗粒分度比例为60%左右，35pm以下及以上部份各占

3、20%左右； A-2、另外也要求锡粉颗粒形状较为规则；根据中华人民共和国电子行业标准锡铅膏状焊料通 用规范（SJ/T 11186-1998） ”中相关规定如下：“合金粉末形状应是球形的,但允许长轴与短轴的 最大比为 1.5 的近球形状粉末。如用户与制造厂达成协议，也可为其他形状的合金粉末。”在实 际的工作中，通常要求为锡粉颗粒长、短轴的比例一般在 1.2以下。A-3、如果以上A-1及A-2的要求项不能达到上述基本的要求，在焊锡膏的使用过程中，将很有 可能会影响锡膏印刷、点注以及焊接的效果。B、各种锡膏中锡粉与助焊剂的比例也不尽相同，选择锡膏时，应根据所生产产品、生产工艺、 焊接元器件的精密程度

4、以及对焊接效果的要求等方面，去选择不同的锡膏；B-1、根据“中华人民共和国电子行业标准锡铅膏状焊料通用规范（SJ/T 11186-1998） ”中相 关规定， “焊膏中合金粉末百分（质量）含量应为 65%-96%,合金粉末百分（质量）含量的实测值与订 货单预定值偏差不大于1%”；通常在实际的使用中，所选用锡膏其锡粉含量大约在90%左右， 即锡粉与助焊剂的比例大致为 90： 10；B-2、普通的印刷制式工艺多选用锡粉含量在89-91.5%的锡膏；B-3、当使用针头点注式工艺时，多选用锡粉含量在84-87%的锡膏；B-4、回流焊要求器件管脚焊接牢固、焊点饱满、光滑并在器件（阻容器件）端头高度方向上

5、有 1/3 至 2/3 高度焊料爬升，而焊锡膏中金属合金的含量，对回流焊焊后焊料厚度（即焊点的饱满 程度）有一定的影响；为了证实这种问题的存在，有关专家曾做过相关的实验，现摘抄其最终实 验结果如下表供参考：厚 S(IN90GL 袖 450035瞄75GLH 也 i从上表看出，随着金属含量减少，回流焊后焊料的厚度减少，为了满足对焊点的焊锡量的要求， 通常选用 85%92%含量的焊膏。C、锡粉的“低氧化度”也是非常重要的一个品质要求，这也是锡粉在生产或保管过程中应该注意 的一个问题；如果不注意这个问题，用氧化度较高的锡粉做出的焊锡膏，将在焊接过程中严重影 响焊接的品质。SMT 焊锡膏知识介绍之二:

6、锡膏的分类方式及选择标准 锡膏的分类方式及选择标准 一般情况下，首先选择焊锡膏大类，再根据合金组成、颗粒度、粘度等指标来选择。（一）、分类方式：A、普通松香清洗型分 RA（ROSIN ACTIVATED ）及 RMA（ROSIN MILDLY ACTIVATED）：此种类型锡膏在焊接过程中表现出较好“上锡速度”并能保证良好的“焊接效果”；在焊接工作完成 后， PCB 表面松香残留相对较多，可用适当清洗剂清洗，清洗后板面光洁无残留，保证了清洗 后的板面具有良好的绝缘阻抗，并能通过各种电气性能的技术检测；B、免清洗型焊锡膏NC （NO CLEAN）：此种锡膏焊接完成后，PCB板面较为光洁、残留少,

7、可通过各种电气性能技术检测，不需要再次清洗，在保证焊接品质的同时缩短了生产流程，加快 了生产进度；C、水溶性锡膏WMA （WATER SOLUBLE PASTES）：早期生产的锡膏因技术上的原因，PCB 板面残留普遍过多，电气性能不够理想，严重影响了产品品质；当时多用CFC清洗剂来清洗， 因 CFC 对环保不利，许多国家已禁用；为了适应市场的需求，应运产生了水溶性焊锡膏，此种 锡膏焊接工作完成后它的残留物可用水清洗干净，既降低了客户的生产成本，又符合环保的要求。（二）、选择标准：1、合金组份：一般情况下，选择Sn63/Pb37焊料合金组份即可满足焊接要求；对于有银（Ag） 或钯（Pd）镀层器件

8、的焊接，一般选择合金组份为Sn62/Pb36/Ag2的焊锡膏；对于有不耐热冲 击器件的pcb焊接选择含Bi的焊粉。2、锡膏的粘度（VISCOSITY）：在SMT的工作流程中，因为从印刷（或点注）完锡膏并贴上元件，到送入回流焊加热制程，中 间有一个移动、放置或搬运PCB的过程；在这个过程中为了保证已印刷好（或点好）的焊膏不 变形、已贴在 PCB 焊膏上的元件不移位，所以要求锡膏在 PCB 进入回流焊加热之前，应有良 好的粘性及保持时间。A、对于锡膏的粘性程度指标（即粘度）常用卩aS”为单位来表示；其中200-600Pa的锡膏比 较适合用于针式点注制式或自动化程度较高的生产工艺设备；印刷工艺要求锡

9、膏的粘度相对较 高，所以用于印刷工艺的锡膏其粘度一般在600-1200 Pa左右，适用于手工或机械印刷；B、高粘度的锡膏具有焊点成桩型效果好等特点，较适于细间距印刷；而低粘度的锡膏在印刷时 具有较快下落、工具免洗刷、省时等特点；C、锡膏粘度的另一特点是：其粘度会随着对锡膏的搅拌而改变，在搅拌时其粘度会有所降低； 当停止搅拌时略微静置后，其粘度会回复原状；这一点对于如何选择不同粘度的锡膏有着极为重 要的作用。 另外，锡膏的粘度和温度有很大的关系，在通常状况下，其粘度将会随着温度的升高而逐渐降低。3、目数（MESH）： 在国内焊锡膏生产厂商多用锡粉的“颗粒度”来对不同锡膏进行分类，而很多国外厂商或

10、进口焊锡 膏多用“目数（MESH） ”的概念来进行不同锡膏的分类。目数（MESH）基本概念是指筛网每一 平方英寸面积上的网孔数；在实际锡粉生产过程中，大多用几层不同网眼的筛网来收集锡粉，因 每层筛网的网眼大小不同，所以透过每层网眼的锡粉其颗粒度也不尽相同，最后收集到的锡粉颗 粒，其颗粒度也是一个区域值；A、从以上概念来看，锡膏目数指标越大，该锡膏中锡粉的颗粒直径就越小；而当目数越小时， 就表示锡膏中锡粉的颗粒越大；参考下表对照：目数C MESH J2002503.25500625颗粒度（冲）需.63452520B、如果锡膏的使用厂商按锡膏的目数指标选择锡膏时，应根据PCB上距离最小的焊点之间的

11、 间距来确定：如果有较大间距时，可选择目数较小的锡膏，反之即当各焊点间的间距较小时，就 应当选择目数较大的锡膏；一般选择颗粒度直径约为模板开口的 1/5 以内。SMT 焊锡膏知识介绍之三:使用锡膏应注意的问题使用锡膏应注意的问题（一）、焊锡膏的保存要求：焊膏的保存应该以密封形态存放在恒温、恒湿的冷柜内，保存温度为0C10C，如温度过高， 焊膏中的合金粉未和焊剂起化学反应后，使粘度、活性降低影响其性能；如温度过低，焊剂中的 树脂会产生结晶现象，使焊膏形态变坏。在保管过程中，更重要的一点是应注意保持“恒温”这样 一个问题，如果在较短的时间内，使锡膏不断地从各种环境下反复出现不同的温度变化，同样会

12、使焊锡膏中焊剂性能产生变化，从而影响焊锡膏的焊接品质。（二）、使用前的要求： 焊膏从冷柜（或冰箱）中取出时，应在其密封状态下，待其回到室温后再开封，约为 2-3 小时； 如果刚从冷柜中取出就开封,存在的温差会使焊膏结露、凝成水份，这样会导致在回流焊时产生 焊锡珠；但也不可用加热的方法使焊锡膏回到室温，急速的升温会使焊膏中焊剂的性能变坏，从 而影响焊接效果。这也是锡膏使用厂商在使用过程中应该注意的一个问题。（三）、使用时的注意事项：1、刮刀压力：保证印出焊点边缘清晰、表面平整、厚度适宜；2、刮刀速度：保证焊膏相对于刮刀子为滚动而非滑动，一般情况下，10-20mm/s为宜；3、印刷方式：以接触式印

13、刷为宜； 另外，在使用时要对焊膏充分搅拌，再按印刷设定量加到印刷网板上，采用点注工艺的，还须调 整好点注量。在长时间的印刷情况下，因焊膏中溶剂的挥发，会影响到印刷时锡膏的脱模性能，因此对存放焊 锡膏的容器不可重复使用（只可一次性使用），印刷后网板上所剩的焊锡膏，应用其它清洁容器 装存保管，下次再用时，应先检查所剩锡膏中有无结块或凝固状况，如果过分干燥，应添加供应 商提供的锡膏稀释剂调稀后再用。操作人员作业时，要注意避免焊膏与皮肤直接接触。另外，印刷完成的基板，应当天完成焊接。（四）、工作环境要求：焊锡膏工作场所最佳状况为：温度2025C，相对湿度5070%，洁净、无尘、防静电。SMT 焊锡膏知

14、识介绍之四:回流曲线的调节回流曲线的调节回流焊的目的：使表贴电子元器件（SMD）与PCB正确而可靠地焊接在一起;工艺原理：当焊料、元件与 PCB 的温度达到焊料熔点温度以上时，焊料熔化，填充元件与 PCB 间的间隙，然后随着冷却、焊料凝固，形成焊接接头;工艺流程：1、第一升温区（预热区）升温的目的：是将焊锡膏、PCB及元器件的温度从室温提升到预定的预热温度；预热温度是一 低于焊料熔点的温度。升温段的一个重要参数是“升温速率”，一般情况下其值应在1-2.0度/S；由于PCB及元器件吸热 速率不同，各元器件升温速率也会有所不同，从而导致 PCB 板面上的温度分布出现梯度。因为 此段所有点的温度均在

15、焊料熔点以下，所以“温度梯度”的存在并无大碍。第一升温区结束时，温 度约为100度-110度；时间约为30-90秒，以60秒左右为宜。2、保温区（又称干燥渗透区）“保温”的目的是让焊锡膏中的助焊剂有充足的时间来清理焊点、去除焊点的氧化膜，同时使PCB 及元器件有充足的时间达到温度均衡，消除“温度梯度”；此阶段时间应设定在 60-120 秒；保温 段结束时，温度为140-150度。3、第二升温区温度从150度左右上升到183度，这一温区是活化剂的活化期，PCB板温度均匀一致的区域， 一般时间接30-45秒，时间不宜长，否则影响焊接效果。4、焊接区在焊接区焊料熔化并达到 PCB 与元件脚良好钎合的目的。在焊接区温度开始迅速上升，元器 件仍会以不同速率吸热，再一次产生温差，所以要控制好温度，消除这一温差。一般来讲，此段 最高温度应高于焊料熔点（183度） 30-40度以上，时间在30-60秒左右，但在225度以上的时 间应控制在 10 秒以内， 215 度以上的时间应控制在 20 秒以内；如果此段温度过高则会损坏元 器件，温度过低则会造成部分焊点润湿及焊接不良。为避免及克服上述缺陷，目前选用强制热风 回流焊效果较好。5、冷却区目的：使焊料凝固，形成焊接接头，并最大可能地消除焊点的内应力；降温速率应小于 4 度/