焊錫膏的成分及其使用PPT課件

1、11/16/20211錫膏成分簡述（5分鐘）錫膏的主要參數(shù)（30分鐘）錫膏品質(zhì)（10分鐘）錫膏的使用（15分鐘）一般SMTSMT不良的對策（15分鐘）綜述&討論（ ? 分鐘）11/16/20212錫膏成分簡述-1 是一種均勻、穩(wěn)定的錫合金粉、助焊劑、以及溶劑的混合物。在焊接時(shí)可以形成合金性連接。這種物質(zhì)極適合表面貼裝的自動化生產(chǎn)的可靠性焊接，是現(xiàn)電子業(yè)高科技的產(chǎn)物。錫膏的定義錫膏的定義11/16/20213錫膏成分簡述-210助焊膏和90錫粉的重量比11/16/20214錫膏成分簡述-350助焊膏與50錫粉的體積體積比11/16/20215錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)1.合金類型2.錫

2、粉顆粒3. 助焊劑類型 (殘余物的去除)1.使用方法（包裝）11/16/20216錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)1a1al 溫度范圍 a 固相 b 液相l(xiāng) 基質(zhì)兼容性l 焊接強(qiáng)度（結(jié)合力）11/16/20217錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)1b1b 錫鉛合金的二元金相圖 A 共熔組成在Pb37/Sn63合金,此是固態(tài)與 液態(tài) 直來直往的,無漿狀存在，且熔點(diǎn)低在183C。B 純鉛的MP為327C，純錫2320C，當(dāng)形成合金時(shí)，則其MP下降以共晶點(diǎn)為最低。11/16/20218錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)1c1c 常用合金 電子應(yīng)用方面超過90%的是： Sn63/Pb37 、Sn62/Pb36/Ag2

3、 、或 Sn60/Pb40 2%的銀合金隨含Ag引腳和焊墊應(yīng)用的增加而增加。 銀合金常用于錫鉛合金產(chǎn)生弱粘合的場合 11/16/20219錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)1d1d其它應(yīng)用合金其它應(yīng)用合金 Sn43/Pb43/Bi14 低溫應(yīng)用Sn42/Bi58Sn96/Ag4 高溫、無鉛、高張力Sn95/Sb5Sn95.5/Ag4/Cu0.5Sn10/Pb90Sn10/Pb88/Ag2 高溫、高張力、低價(jià)值Sn5/Pb93.5/Ag1.511/16/202110錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)1e1e各合金參數(shù)表各合金參數(shù)表 Solldus()Liquidus()Solldus() Liquidus(

4、)183193292292183183287296183190296301183216299304183238309309185255221221183266235240268302138138308312144163179179118131268290160174290310174185300310162162303303Melting Range09alloy compositionMelting RangeMushy Range()alloy composition500501913141110073355708334455Sn/90Pb/5Ag5Sn/92.5Pb/2.5Ag5Sn/9

5、3.5Pb/1.5Ag2Sn/95.5Pb/2.5Ag1Sn/97.5Pb/1.5Ag96.5Sn/3.5Ag95Sn/5Pb42Sn/58Bi43Sn/43Pb/14Bi52Sn/48In70In/30Pb02220070Sn/30Pb63Sn/37Pb60Sn/40Pb50Sn/50Pb40Sn/60Pb30Sn/70Pb25Sn/75Pb10Sn/90Pb5Sn/95Pb97.5Sn/2.5Ag0Mushy Range()62Sn/36Pb/2Ag10Sn/88Pb/2Ag90Sn/5In/5Ag92.5Sn/5In/2.5Ag60In/40Pb70Sn/18Pb/12In1011/16

6、/202111錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)2 2 錫粉參數(shù)11/16/202112錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)2a2an電鏡掃描nIPC J-STD-006 定義球形錫粉的直徑尺寸是長寬比率小于1.5倍Optimum11/16/202113錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)2a12a1粉粒等級 網(wǎng)眼大小 顆粒大小IPC TYPE 2 -200+325 45-75 微米IPC TYPE 3 -325+500 25-45微米IPC TYPE 4 -400+635 20-38微米 2型用于標(biāo)準(zhǔn)的SMT，間距為50mil，當(dāng)間距小到30mil時(shí)，必須用3型焊膏 3型用于小間距技術(shù)（30mil-15mil）,

7、在間距為15mil或更小時(shí)，要用4型焊膏 這即是UFPT（極小間距技術(shù)）11/16/202114錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)2b2b Good Poor11/16/202115錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)2c2cType 3 (25-45m)Distribution of Particles of Solder Powder0246810121357911131517192123252729313335373941434547Particles Diameter (um)Relative Weight %Mesh Size 325/50011/16/202116錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)2c

8、12c1Distribution of Particles in Solder Powder0246810121357911131517192123252729313335373941434547Particle Diameter (um)Relative weight %Mesh Size 400/635Type 4 (20-38m) 11/16/202117錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)2c22c2Mesh11/16/202118錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)2c32c3200 mesh325 mesh500 mesh-200+325 -325+500 Mesh Concept11/16/20

9、2119錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)2d12d1錫粉表面氧化重量測試錫粉表面氧化重量測試錫粉稱重錫粉稱重樣品熔化樣品熔化去除焊劑及雜質(zhì)去除焊劑及雜質(zhì)稱重余量稱重余量換算比換算比Type 3小于小于 0.17%11/16/202120錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)2d22d2Sample% Oxide-325+5000.07-400+6350.1111/16/202121錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)2da2da 科利泰錫粉科利泰錫粉11/16/202122錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)2db2db11/16/202123SampleResult-325+500Pass-400+635PassSold

10、er Ball Test Result11/16/202124錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)3a3a 助焊膏性能 與基質(zhì)的兼容性 熱分解性/減少程度 粘度/黏度 流動性 可接納的載金量 與熱傳遞機(jī)制的一致性 與常用清洗溶劑及設(shè)備的兼容性11/16/202125錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)3b3b 助焊膏類型免洗（NC） 水洗（WS或OA） 中等活性松香（RMA） 活性松香型（RA）目前在電子制造業(yè)方面，免洗和水洗型焊錫膏占有率超過90%11/16/202126錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)3c3c 各類型之成分比較 RA和RMA 配方是相似的。然而，RA 含有鹵化物活性劑。 水溶性助焊劑含有高的活

11、化劑。 免洗類似于RA、RMA，除在松香樹脂含量上不同。 其它成份是表面活化劑、增稠劑、增韌劑等F Fl lu ux x C Co om mp po os si it ti io on n0%20%40%60%80%100%RARMAWSNC 松 香/松 香 脂 溶 劑 活 化 劑 其 它11/16/202127松香的化學(xué)結(jié)構(gòu)松香的化學(xué)結(jié)構(gòu) 松松 香香 （脂）（脂） 酸酸 包含活性機(jī)能、有機(jī)物組成份 -COOH，-NH2，-NHR，-NR2助焊劑強(qiáng)度（力度）取決于： 分子結(jié)構(gòu) 物理特性 周邊的媒介物 基質(zhì)的相容性 加熱相容性11/16/202128錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)3d3d 焊膏添加

12、劑 鹵化物：去除銅面氧化物（活化劑）中性有機(jī)酸：活化錫鉛表面（活化劑）胺類：活化銀表面（活化劑）有機(jī)酸：高溫下配合FLUX除污（活化劑）氯化物：活性強(qiáng)過RMA（活化劑）溶劑：溶解固化物、活性劑，需有揮發(fā)性（坍塌、空洞、危害人體）黏度改質(zhì)劑（觸變劑）：印刷成型潤濕劑：Solder Paste與PAD間的易接觸，便于殘?jiān)逑丛鲳罕３仲N片后REFLOW前的黏性防氧化劑：防錫粉氧化，屬酚類表面活劑：降低焊劑的表面張力，增加焊劑對焊粉和焊墊的親潤性其它添加劑：錫膏制造商的專利11/16/202129錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)4a4a 包裝方式11/16/202130錫膏的主要參數(shù)錫膏的主要參數(shù)4b

13、4b 包裝方式11/16/202131錫膏的品質(zhì)測試錫膏的品質(zhì)測試a a銅鏡測試：測助焊劑腐蝕性的強(qiáng)弱，敷在長方形的玻璃（專制） 230C20C 50%5%RH。鉻酸銀試：測氯化物或溴化物的存在，白色或淡黃色表示有，如 有胺類影響需先以PH試紙測驗(yàn)PH3。金屬含量：IPC-SP-819規(guī)定75-92%誤差1%內(nèi)。稱熔融前后的重量。黏度測試：Brookfield及Malcolm測量計(jì)測量。單位centipoise(CPS)。 深度5cm250C0.250C回溫4HS。Brookfield轉(zhuǎn)速5RPM 旋漿下沉2.8cm轉(zhuǎn)10分鐘，取最后兩個(gè)的平均值。11/16/202132錫膏的品質(zhì)測試錫膏的品

14、質(zhì)測試b b坍塌測試： 測在室溫中及在熔焊中，印著形態(tài)的保持。印在毛玻璃 上3個(gè)直徑0.65cm,厚度0.25mm兩塊，分別置于25C 5C，50%RH50-70分鐘及5-10分鐘后置于100C5C， 102分鐘，不可增大原形的10（IPC-SP-819）。錫球測試：檢查錫膏熔焊后能否形成一個(gè)大球體而不夾雜小球體或 碎葉。坍塌試驗(yàn)后的板在20秒內(nèi)熔化，以20-30倍放大鏡 ，中央主球體直徑大于90mil(2.3mm),小球徑70。11/16/202133錫膏生產(chǎn)流程錫膏生產(chǎn)流程Paste flux Mfg.-No clean-Water soluble-RMAScrapQC-PH -Condu

15、ctivity-Sliver ChromateSolder Paste MFG.-Paste flux-Solder powderQCViscosity-Slump-Solder ballQACPacking LabelingShip to customerRejectReject SolderabilityAcceptAccept11/16/202134Test for TacknUtilize standard Malcolm TK-1 Tackiness Tester with IPC Insertion PointVLoad SensorProbeCircuit boardCopper

16、 platingPaste11/16/202135Tack Test ResultTack (gm) Tack (gm) Tack (gm) Tack (gm)Sample0 hr2 hr4 hr8 hr150.478.584.884.8262.897.0107.3112.2359.271.378.678.6466.986.296.296.2552.655.360.750.9664.371.678.070.0740.349.656.059.3853.261.688.486.211/16/202136Tack Result Chart4060801001200 hr2 hr4 hr8 hrSam

17、ple 1Sample 2Sample 3Sample 4Sample 5Sample 6Sample 7Sample 811/16/202137Tack Result Chart4060801001200 hr2 hr4 hr8 hrNo Clean A Type 3No Clean A Type 4No Clean A Type 3No Clean A Type 411/16/202138Tack Result Chart4060801000 hr2 hr4 hr8 hrNo Clean B Type 3No Clean B Type 4No Clean B Type 3No Clean

18、B Type 411/16/202139Tack Result Chart4060800 hr2 hr4 hr8 hrWater Soluble AType 3Water Soluble AType 4Water Soluble A Type 3Water Soluble A Type 411/16/202140Tack Result Chart4060801000 hr2 hr4 hr8 hrWater Soluble BType 3Water Soluble BType 4Water Soluble B Type 3Water Soluble B Type 411/16/202141錫膏使

19、用錫膏使用 使用的建議環(huán)境的溫、濕度：環(huán)境的溫、濕度：最佳溫度：22-24oC 最佳濕度： 45-65%RH溫度增高，黏度減低 濕度減低，焊膏變干溫度減低，黏度增大 濕度增加，焊膏起化學(xué)反應(yīng)11/16/202142錫膏使用錫膏使用 使用建議1、保證在各種模式下正確使用錫膏 -檢查錫膏的類型、合金類型和網(wǎng)目類型 -不同的焊膏適用于不同的應(yīng)用模式或生產(chǎn)2、錫膏從冰箱拿出解凍到室溫最少需要4個(gè)小時(shí)，在存儲期間，錫膏不可低于0度 -避免結(jié)晶 -保證錫膏到可使用的條件 -預(yù)防錫膏結(jié)塊 -不過在解凍后，使用過的和未使用的焊膏都可以恢復(fù)它本來的性能。(備注：參照后面錫膏存儲壽命)3、在使用之前，要完全、輕輕

20、地?cái)嚢桢a膏，通常是1分鐘 -使錫膏均勻4、在使用時(shí)的任何時(shí)候，只保證只有1瓶錫膏開著 -在生產(chǎn)的所有時(shí)間里，保證使用的是新鮮錫膏5、對開過蓋的和殘留下來的錫膏，在不使用時(shí)，內(nèi)、外蓋一定是緊緊蓋著的。 -預(yù)防錫膏變干和氧化，延長在使用過程中錫膏的自身壽命6、在使用錫膏時(shí)，實(shí)行“先進(jìn)先出”的工作程序。 -使用錫膏一直處于最佳性能狀態(tài)7、確保錫膏在印刷時(shí)是“熱狗”式滾動，“熱狗”的厚度約等于1/2到3/4個(gè)金屬刮刀的高度。 -監(jiān)測錫膏粘度的指導(dǎo)方法 -正確的滾動可以確保焊膏漂亮的印刷到鋼網(wǎng)的開口處8、印有錫膏的PCB，為保證錫膏的最佳焊接品質(zhì),在1個(gè)小時(shí)內(nèi)流到下一個(gè)工序 -防止錫膏變干和粘度減少11/16/202143錫膏使用錫膏使用 儲存建議儲藏2-18oC之間自生產(chǎn)日期起免洗-6個(gè)月 & 水洗-3個(gè)月 不要把儲存溫度放在0度以下，這樣在解凍上 會危及錫膏的流變特征。11/16/202144錫膏使用錫膏使用b 使用 9、在錫膏不用超過1個(gè)小時(shí),為保持錫膏最佳狀態(tài)，錫膏不要留在鋼網(wǎng)上。 -預(yù)防錫膏變干和不必要的鋼網(wǎng)堵孔 10、盡量不要把新鮮錫膏和用過的錫膏放入同一個(gè)瓶子。當(dāng)要從鋼網(wǎng)收掉錫膏時(shí)，