焊錫膏的基本知識課件

焊錫膏的基本知識 屏蔽來源請勿作為商業(yè)用途焊錫膏的基本知識----關于焊錫膏的介紹目錄1.錫膏的主要成分2.目前SMT使用錫膏簡介3.錫膏絲印缺陷分析4.模板(Stencil)材料性能的比較:5.模板(Stencil)制造技術6.無鉛錫膏熔化溫度范圍7.無鉛焊接的問題和影響錫膏的主要成分Solder(又叫錫膏）經驗公式：三球定律

至少有三個最大直徑的錫珠能垂直排在模板的厚度方向上至少有三個最大直徑的錫珠能水平排在模板的最小孔的寬度方向上單位：錫珠使用米制（Micron)度量，而模板厚度工業(yè)標準是美國的專用單位Thou.(1m=1*10-3mm,1thou=1*10-3inches,25mm>>1thou)

判斷錫膏具有正確粘度的一種經濟和實際的方法：攪拌錫膏30秒，挑起一些高出容器三，四英寸，錫膏自行下滴，如果開始時象稠的糖漿一樣滑落，然后分段斷裂落下到容器內為良好。反之，粘度較差。

錫膏的主要成分：成分焊料合金粉末助焊劑主要材料作用

Sn/PbSn/Pb/Ag

活化劑增粘劑溶劑搖溶性附加劑

SMD與電路的連接松香，甘油硬脂酸脂鹽酸，聯(lián)氨，三乙醇酸金屬表面的凈化

松香，松香脂，聚丁烯凈化金屬表面，與SMD保持粘性丙三醇，乙二醇對焊膏特性的適應性Castor石臘（臘乳化液）軟膏基劑防離散，塌邊等焊接不良錫膏的組成:

※合金焊料粉末

※粘結劑(樹脂)※溶劑

※活性劑

※添加劑錫膏的基本成份粉粒分布(配)選擇:

粉粒等級綢眼大小顆粒大小

IPCTYPE2-200/+32545-75微米

IPCTYPE3-325/+50025-45微米

IPCTYPE4-400/+63520-38微米

2型用於標準的SMT,間距為50mil,當間距小到30mil時,必須用3型焊膏

3型用於小間距技術(30mil-15mil),在間距為15mil或更小時,要用4型焊膏這即是UFPT(極小間距技術)錫膏的基本成份:1.合金熔點:

根據焊接溫度不同,可選擇不同溶點的焊錫膏.對表面貼裝來說,焊膏的熔點一般為179-183℃2.助焊劑活性:

無活性(R);中等活性(RMA);活性(RA);超活性(R)3.焊膏的粘性:

根據工藝手段的不同來選擇

4.清洗方式:

溶劑清洗,水清洗和免清洗,免清洗是當今電子行業(yè)發(fā)展的方向℃焊膏的分類焊膏的保存:

焊膏應在2-10℃的低溫下保存,溫度過高或過低都會引起焊膏變質;

水洗錫膏保存期為三個月免洗錫膏的選用焊膏的保存焊錫合金:

1.電子應用方面超過90%的是:Sn63/Pb37Sn62/Pb36/Ag2或Sn60/ Pb402%的銀合隨著含銀引腳和基底應用而增加.

銀合金通常用於錫鉛合金產生弱粘合的場合.2.其它合金

Sn43/Pb43/Bi14Sn42/Bi58低溫運用

Sn96/Ag4Sn95/Sb5高溫無鉛高張力

Sn10/Pb90

Sn10/Pb88/Ag2Sn5/Pb93.5/Ag1.5高溫高張力低價值焊錫合金焊錫膏的選用:1.焊膏的活性可根據印刷表面清潔程度決定,對免清洗技術來說一般選用RMA級;2.根據不同的涂覆方式選擇不同粘度的焊膏,粘度一般為100-300Pa.s,且焊膏與焊盤的粘結力應大於焊膏與絲綢間的粘結力;3.精細間距印刷時選用球形細粒度焊膏,間距<0.5mm時,焊膏顆粒尺寸應在20-38um之間;4.良好的可印刷性;5.印刷后塌邊的小且放置時間長;6.雙面焊接時,保証第一面焊膏的溶點比第二面高30-40℃,

以防止焊第二面時,第一面已焊元件脫落;7.對免清洗藝,要用不含有氯離子或其它強腐蝕性的焊膏.焊錫膏的選用錫膏的印刷:1.模板的制作:a.模板的組成b.網板的刻制

c.絲網的各部份參數與焊膏印刷的關系

(1)開孔的外形尺寸(2)網板的厚度

(3)網板開孔的方向

2.錫膏印刷應注意的幾個問題:a.模板與印制板的對位

b.根據具體情況調整好以下各項參數

c.溫度和濕度對錫膏的影響

d.刮刀速度對印刷焊膏的影響錫膏的印刷清洗與免洗:

當殘留物有害時,必須清洗.所謂有害是指:

＃危害在使用中焊接或電路的可靠性＃妨礙隨后的工藝步驟＃外(美)觀上不能接受清洗或不洗取決於目標可靠性、工藝及工藝、以及期望的外觀

清洗原理:

殘留物與板面之間,是以何種機理作用產生附著作用的.若根本沒有固著作用時,則就很容易加以清洗了.

助焊劑殘渣、錫球以及膠帶的殘膠等污染物與板面之間的固著作用有數種機理存在,但清除的途徑必定要使其“附著鍵”先行減弱,接著才能再加把勁予以除云.清洗與免洗目前SMT使用錫膏(NC-SMQ230)簡介：Squeegee的壓力設定：第一步：在每50mm的Squeegee長度上施加1kg的壓力。第二步：減少壓力直到錫膏開始留在模板上刮不干凈，在增加

1kg的壓力第三步：在錫膏刮不干凈開始到掛班沉入絲孔內挖出錫膏之間有1-2kg的可接受范圍即可達到好的印制效果。ScreenPrinterSqueegee的硬度范圍用顏色代號來區(qū)分：

verysoft紅色

soft綠色

hard藍色

veryhard白色Stencil(又叫模板）：StencilPCBStencil的梯形開口ScreenPrinterPCBStencilStencil的刀鋒形開口激光切割模板和電鑄成行模板化學蝕刻模板ScreenPrinter模板制造技術化學蝕刻模板電鑄成行模板激光切割模板簡介優(yōu)點缺點在金屬箔上涂抗蝕保護劑用銷釘定位感光工具將圖形曝光在金屬箔兩面，然后使用雙面工藝同時從兩面腐蝕金屬箔通過在一個要形成開孔的基板上顯影刻膠，然后逐個原子，逐層地在光刻膠周圍電鍍出模板直接從客戶的原始Gerber數據產生，在作必要修改后傳送到激光機，由激光光束進行切割成本最低周轉最快形成刀鋒或沙漏形狀縱橫比1.5：1提供完美的工藝定位沒有幾何形狀的限制改進錫膏的釋放要涉及一個感光工具電鍍工藝不均勻失去密封效果密封塊可能會去掉縱橫比1：1錯誤減少消除位置不正機會激光光束產生金屬熔渣造成孔壁粗糙縱橫比1：1模板(Stencil)制造技術:ScreenPrinter模板(Stencil)材料性能的比較:性能抗拉強度耐化學性吸水率網目范圍尺寸穩(wěn)定性耐磨性能彈性及延伸率連續(xù)印次數破壞點延伸率油量控制纖維粗細價格不銹鋼尼龍聚脂材質極高極好不吸水30-500極佳差(0.1%)2萬40-60%差細高中等好24%16-400差中等極佳（2%）4萬20-24%好較粗低高好0.4%60-390中等中等佳（2%）4萬10-14%好粗中極佳錫膏絲印缺陷分析:問題及原因對策搭錫BRIDGING錫粉量少、粘度低、粒度大、室溫度、印膏太厚、放置壓力太大等。（通常當兩焊墊之間有少許印膏搭連，于高溫熔焊時常會被各墊上的主錫體所拉回去，一旦無法拉回，將造成短路或錫球，對細密間距都很危險）。提高錫膏中金屬成份比例（提高到88%以上）。增加錫膏的粘度（70萬CPS以上）減小錫粉的粒度（例如由200目降到300目）降低環(huán)境的溫度（降至27OC以下）降低所印錫膏的厚度（降至架空高度SNAP-OFF，減低刮刀壓力及速度）加強印膏的精準度。調整印膏的各種施工參數。減輕零件放置所施加的壓力。調整預熱及熔焊的溫度曲線。問題及原因對策2.發(fā)生皮層CURSTING由于錫膏助焊劑中的活化劑太強,環(huán)境溫度太高及鉛量太多時,會造成粒子外層上的氧化層被剝落所致.3.膏量太多EXCESSIVEPASTE原因與“搭橋”相似.避免將錫膏暴露于濕氣中.降低錫膏中的助焊劑的活性.降低金屬中的鉛含量.減少所印之錫膏厚度提升印著的精準度.調整錫膏印刷的參數.錫膏絲印缺陷分析:錫膏絲印缺陷分析:問題及原因對策4.膏量不足INSUFFICIENTPASTE常在鋼板印刷時發(fā)生,可能是網布的絲徑太粗,板膜太薄等原因.5.粘著力不足POORTACKRETENTION環(huán)境溫度高風速大,造成錫膏中溶劑逸失太多,以及錫粉粒度太大的問題.增加印膏厚度,如改變網布或板膜等.提升印著的精準度.調整錫膏印刷的參數.消除溶劑逸失的條件(如降低室溫、減少吹風等）。降低金屬含量的百分比。降低錫膏粘度。降低錫膏粒度。調整錫膏粒度的分配。錫膏絲印缺陷分析:問題及原因對策6.坍塌SLUMPING原因與“搭橋”相似。7.模糊SMEARING形成的原因與搭橋或坍塌很類似，但印刷施工不善的原因居多，如壓力太大、架空高度不足等。增加錫膏中的金屬含量百分比。增加錫膏粘度。降低錫膏粒度。降低環(huán)境溫度。減少印膏的厚度。減輕零件放置所施加的壓力。增加金屬含量百分比。增加錫膏粘度。調整環(huán)境溫度。調整錫膏印刷的參數。在SMT中使用無鉛焊料：在前幾個世紀，人們逐漸從醫(yī)學和化學上認識到了鉛（PB）的毒性。而被限制使用。現在電子裝配業(yè)面臨同樣的問題，人們關心的是：焊料合金中的鉛是否真正的威脅到人們的健康以及環(huán)境的安全。答案不明確，但無鉛焊料已經在使用。歐洲委員會初步計劃在2004年或2008年強制執(zhí)行。目前尚待批準，但是電子裝配業(yè)還是要為將來的變化作準備。無鉛錫膏熔化溫度范圍：無鉛焊錫化學成份48Sn/52In42Sn/58Bi91Sn/9Zn93.5Sn/3Sb/2Bi/1.5Cu95.5Sn/3.5Ag/1Zn93.3Sn/3.1Ag/3.1Bi/0.5Cu99.3Sn/0.7Cu95Sn/5Sb65Sn/25Ag/10Sb96.5Sn/3.5Ag熔點范圍118°C共熔138°C共熔199°C共熔218°C共熔218~221°C209°~212°C227°C232~240°C233°C221°C共熔說明低熔點、昂貴、強度低已制定、Bi的可利用關注渣多、潛在腐蝕性高強度、很好的溫度疲勞特性