00246焊膏的使用規(guī)范

1、焊膏的使用規(guī)范摘要：由焊膏產生的缺陷占 smt中缺陷的 6070，所以規(guī)范合理使用焊膏顯得尤為重要。本文結合本部門使用的經驗來介紹焊膏的一些特性和使用儲存的方法。關鍵詞 焊膏 漏版 再流焊abstract about 60%70% defect of the surface mount process is made by solder paste, so it is important to use solder paste reasonable. combine the experience of solder paste of our department, introduce the

2、characteristic and store using method. keyword solder paste stencil reflow概述 隨著再流焊技術的應用，焊膏已成為表面組裝技術（ smt）中最要的工藝材料，近年來獲得飛速發(fā)展。在表面組裝件的回流焊中，焊膏被用來實施表面組裝元器件的引線或端點與印制板上焊盤的連接。焊膏涂覆是表面組裝技術一道關鍵工序，它將直接影響到表面組裝件的焊接質量和可靠性焊膏的構成焊膏是一種均質混合物，由合金焊料粉，糊狀焊劑和一些添加劑混合而成的具有一定粘性和良好觸變性的膏狀體。在常溫下，焊膏可將電子元器件初粘在既定位置，當被加熱到一定（通常 1830c）

3、隨著溶劑和部分添加劑的揮發(fā)，合金粉的熔化，使被焊元器件和焊盤連在一起，冷卻形成永久連接的焊點。對焊膏的要求是具有多種涂布方式，特別具有良好的印刷性能和性能，并在貯存時具有穩(wěn)定性。合金焊料粉合金焊料粉是焊膏的主要成分，約占焊膏重量的 8590。常用的合金焊料粉有以下幾種：錫鉛（ sn pb）、錫 鉛 銀（ sn pb ag）、錫 鉛 鉍（ sn pb bi）等。合金焊料粉的成分和配比以及合金粉的形狀、粒度和表面氧化度對焊膏的性能影響很大，因此制造工藝較高。幾種常用合金焊料粉的金屬成分、熔點，最常用的合金成分為 sn63pb3。sn63pb37和sn62pb36ag2,其中 sn63pb37的熔點

4、為 1830c，共晶狀態(tài)，摻入 2的銀以后熔點為 179，為共晶狀態(tài)，它具有較好的物理特性和優(yōu)良的焊接性能，且不具腐蝕性，適廣，加入銀可提高焊點的機械強度。合金焊料粉的形狀：合金焊料粉的形狀可分為球形和橢圓形（無定形），它們對焊膏性能的影響見表 1.由此可見，球形焊料具有良好的性能。常見合金焊料粉的顆粒度為（ 200/325）目，對細間距印刷要求更細的金屬顆粒度。合金焊料粉的表面氧化度與制造過程和形狀、尺寸有關。相對而言，球狀合金焊料粉的氧化度較小氧化度應控制在 0.5以內，最好在 104以下。一般，由印刷鋼板或網版的開口尺寸或注射器的口徑來決定選擇焊錫粉顆粒的大小和形狀。不同的焊盤尺寸和元器

5、件引腳應選用不同顆粒度的焊料粉，不能都選用小顆粒，因為小顆粒多的表面積，使得焊劑在處理表面氧化時負擔加重，表二為常用焊膏 sn62pb36ag2的物理特性。表1合金焊料粉的形狀對焊膏性能的影響表2 sn62pb36ag2焊膏的物理特性2.2 焊劑在焊膏中，焊劑是合金焊料粉的載體，其主要的作用是清除被焊件以及合金焊料粉的表面氧化物，使焊料迅速擴散并附著在被焊金屬表面。對焊劑的要求主要有以下幾點： a 焊劑與合金焊料粉要混合均勻； b 要采用高沸點溶劑，防止再流焊時產行飛濺； c 高粘度，使合金焊料粉與溶劑不會分層； d 低吸濕性，防止因水蒸汽引起飛濺； e氯離子含量低。焊劑的組成：通常，焊膏中的

6、焊劑應包括以下幾種成分：活性劑、成膜劑和膠粘劑、潤濕劑、觸變劑、溶劑和增稠劑以及其他各類添加劑。焊劑的活性：對焊劑的活性必須控制，活性劑量太少可能因活性差而影響焊接效果，但活性劑量太多又會引起殘留量的增加，甚至使腐蝕性增強，特別是對焊劑中的鹵素含量更需嚴格表3列出了三種不同的鹵素含量對其性能的影響。對免清洗焊膏，焊劑中鹵素含量必須小于 0.05，甚至完全不含鹵素，其活性主要靠加入有機酸來達到。表3 不同鹵素含量的焊劑特性 焊膏的組成及分類焊膏中的合金焊料粉與焊劑的通用配比見表四。表4 焊膏中焊料粉與焊劑的配比其實，根據性能要求，焊劑的重量比還可擴大至 820。焊膏中的焊劑的組成及含量對塌落度、

7、粘度和觸變性等影響很大。金屬含量較高（大于 90）時，可以改善焊膏的塌落度，有利于形成飽滿的焊點，并且由于焊劑量相對較少可減少焊劑殘留物，有效防止焊球的出現，缺點是對印刷和焊接工藝要求較金屬含量較低（小于 85%）時，印刷性好，焊膏不易粘刮刀，漏版壽命長，潤濕性好，此外加工較易，缺點是易塌落，易出現焊球和橋接等缺陷。對通常的再流焊工藝，金屬含量控制在 92范圍內，氣相再流焊可控制在 85左右。對細間距元器件的再流焊，為避免塌落，金屬含量可大于 92，焊膏的分類可以按以下幾種方法：按熔點的高低分：一般高溫焊膏為熔點大于 250，低溫焊膏熔點小于 1500c，常用的焊膏熔點為 1790c1830c

8、，成分為 sn63pb37和sn62pb36ag2。按焊劑的活性分：一般可分為無活性（ r），中等活性（ rma）和活性（ ra）焊膏。常用的為中等活性焊膏。按清洗方式分為有機溶劑清洗型，水清洗型，半水清洗型和免清洗型焊膏。常用的一般為免清洗型焊膏，在要求比較高的產品中可以使用需清洗的的焊膏。焊膏的應用特性 smt對焊膏有以下要求：應用前具有的特性：焊膏應用前需具備以下特性：具有較長的貯存壽命，在 0100c下保存 3 6個月。貯存時不會發(fā)生化學變化，也不會出現焊料粉和焊劑分離的現象，并保持其粘度和粘接性不變。吸濕性小、低毒、無臭、無腐蝕性。涂布時以及回流焊預熱過程中具有的特性：能采用絲網印刷

9、、漏版印刷或注射滴涂等多種方式涂布，要具有良好的印刷性和滴涂性，脫模性良好，能連續(xù)順利進行涂布，不會堵塞絲網或漏版的孔眼以及注射用的管嘴，也不會溢要的焊膏。有較長的工作壽命，在印刷或滴涂后通常要求能在常溫下放置 1224小時，其性能保持不變。在印刷或涂布后以及在再流焊預熱過程中，焊膏應保持原來的形狀和大小，不產生堵塞。再流焊加熱時具有的特征：良好的潤濕性能。要正確選用焊劑中活性劑和潤濕劑成分，以便達到潤濕性能要求。不發(fā)生焊料飛濺。這主要取決于焊膏的吸水性、焊膏中溶劑的類型、沸點和用量以及焊料粉中雜質類型和含量。形成最少量的焊球。它與諸多因素有關，既取決于焊膏中氧化物含量、合金粉的顆粒形狀及分布

10、等因素，同時也與印刷和再流焊條件有關。再流焊后具有的特性：具有較好的焊接強度，確保不會因振動等因素出現元器件脫落。焊后殘留物穩(wěn)定性能好，無腐蝕，有較高的絕緣電阻，且清洗性好。焊膏的選用焊膏的選用主要根據工藝條件，使用要求及焊膏的性能。可以參考以下幾點來選用不同的焊膏：具有優(yōu)異的保存穩(wěn)定性。具有良好的印刷性（流動性、脫版性、連續(xù)印刷性）等。印刷后在長時間內對 smd持有一定的粘合性。焊接后能得到良好的接合狀態(tài)（焊點）。其焊接成分，具高絕緣性，低腐蝕性。對焊接后的焊劑殘渣有良好的清洗性，清洗后不可留有殘渣成分。焊膏的申購焊膏應根據需要提前 2周采購，由工程師根據產品確定焊膏的型號和數量，報項目經理

11、批準后購買，一般 12周內到貨。另外，如批量生產需要較多的焊膏，應保證有至少 1周的焊量，一般為 8罐左右，提前購買。焊膏使用和貯存的注意事頂焊膏購買到貨后，應登記到達時間、保質期、型號，并為每罐焊膏編號。焊膏應以密封形式保存在恒溫、恒濕的冰箱內，溫度在約為（ 210）0c，溫度過高，焊劑與合金焊料粉起化學反應，使粘度上升影響其印刷性；溫度過低（低于 00c），焊劑中的松生結晶現象，使焊膏形狀惡化。焊膏使用時，應提前至少 2小時從冰箱中取出，寫下時間、編號、使用者、應用的產品，并密封置于室溫下，待焊膏達到室溫時打開瓶蓋。如果在低溫下打開，容易吸收水汽，再流焊產行錫珠。注意：不能把焊膏置于熱風器

12、、空調等旁邊加速它的升溫。焊膏開封后，應至少用攪拌機或手工攪拌 5分鐘，使焊膏中的各成分均勻，降低焊膏的粘度。注意：用攪拌機進行攪拌時，攪拌頻率要慢，大約 12轉/秒鐘。焊膏置于漏版本上超過 30分鐘未使用時，應先用絲印機的攪拌功能攪拌后再使用。若中間間隔時間較長，應將焊膏重新放回罐中并蓋緊瓶蓋，再次使用應按 4）進行操作。根據印制板的幅面及焊點的多少，決定第一次加到漏版上的焊膏量，一般第一次加 200300克，印刷一段時間后再適當加入一點。焊膏印刷后應在 24小時內貼裝完，超過時間應把焊膏清洗后重新印刷。焊膏開封后，原則上應在當天內一次用完，超過時間使用期的焊膏絕對不能使用。從漏版上刮回的焊

13、膏也應密封冷藏。 10）焊膏印刷時間的最佳溫度為 250c30c，溫度以相對濕度 60為宜。溫度過高，焊膏容易吸收水汽，在再流焊時產生錫珠。焊膏的涂布涂布焊膏的方法主要有三種：注射滴涂、絲網印刷和漏版印刷。注射滴涂是采用專門的分配器（ dispensor）或手工來進行的，采用桶狀焊膏，一般適合小批量生產。絲網印刷是采用不銹鋼絲狀材料編成絲網，并在上面刻出圖形，把焊膏漏印到 pcb板上，一般適合組裝密度不高的中小批量生產。而我們最常用到的是漏版印刷，采用黃銅或不銹鋼鋼片，在上面刻出圖形，印刷到 pcb板上。漏版的制作有三種方法：蝕刻、激光和電鑄法。電鑄法。電鑄法由于加工成本高，在國內還沒有流行，

14、蝕刻法由于其弱點，一般只能用 0.5mm間距以上的產品，激光法由高，孔壁光滑，容易脫模，價格比電鑄法便宜，比蝕刻法也貴不了多少，特別近來的廠家采用在孔壁上拋光的立方法，去除了毛刺，所以近來應用較廣，它適合 0.3mm以上間距的印刷。激一般采用 0.051.00mm的鋼片制作，常用的厚度為 0.12mm0.2mm之間。現在也有使用聚脂片制作，孔壁沒有毛刺，使用橡膠刀，壽命也很長，但制作成本很高。國內很少使用。焊接不良因及解決方法焊膏質量、印刷和再流焊等諸多因素可能引起焊接不良，據統(tǒng)計，大約有 70以上的缺陷是與焊膏印刷和再流焊過程有關。表五列出了一些常見的缺陷和解決方法。焊膏的再利用和報廢原則上，焊膏在開封后必須在一天之內用完，否則剩余的焊膏就不能再使用，但是根據我們現在的經驗，還是可以做焊膏的再利用，可以參考以下幾點來使用：對于通信類高科技產品和中試項目，考慮到它們的要求較高，一般使用新焊膏，且應該在使用