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SMT锡膏综合知识简介,Preparedby:Songhua_ZhuQSMCSMTTRAININGCENTER,锡膏组成,锡膏是一种混合物，主要由下表几种物质组成：,锡粉粒径分类,目前，SMT用锡粉主要为Type3、Type4,焊料合金,Sn-Pb合金体系作为焊接材料的优异性能是其他材料所无法比拟的。但是，随着电子工业无铅时代的来临已被全面取代。目前可用作焊接材料的合金主要有以下几种:Sn-Ag-Cu合金体系，目前的主流合金，以Sn-3.0Ag-0.5Cu（SAC305)最为普遍；Sn与Zn、Bi的两元和三元合金，用于低温焊接。其他较少应用的合金体系，如：Sn-Ag-Bi,Sn-Cu-Ni,Sn-Ag-Cu-Ce等等,助焊剂（Flux）组成,Flux,其他添加剂各厂商不同,活化剂胺盐酸类或有机酸,黏性剂蜡类物质,其他添加剂各厂商不同,树脂材料松香为主,助焊剂分类,Rtype：表示仅采用松香为活化成分的助焊剂，免洗、安全但活性不足，用于精密高价产品。RMAtype：在松香中添加低活性的活化成份，虽然焊后残留物无腐蚀性与导电性，但湿度过高时可能会水解，因此需要清洗。RAtype：在松香中添加强效的活化成份，焊性好但残留物腐蚀性强，必须清洗。OAtype：以有机酸作为活化成份的助焊剂，具有比RA型助銲劑更強的活性。IAtype：以无机酸作为活化成份的助焊剂，活性最强。WS：水溶性助焊剂，残留物可用去离子水洗净，可搭配RMA松香。SA：以合成物质作为活化成分的助焊剂，必须以CFC清洗。自CFC禁用后，已转变为水洗型助焊剂。,助焊剂分类,助焊剂的作用,保护焊料在焊接过程中不会被二次氧化降低金属表面张力，增加润湿性去除焊垫表面的氧化物或有机膜，使焊料和焊垫发生反应生成IMC（中间材料化合物）,松香的特性,松香作为助焊剂中的主要成份，是基于其下列特征：常温下不具活性及反应性；溶成溶液后黏度低，可去除金属表面污物；在高温环境下较稳定，受热不分解；焊接后残留物具有高绝缘性。,温度曲线的制定（无铅）,A:预热升温速率23/secBC:过渡区温度17010D:回焊升温速率24/secE:冷却速率34/secFG:峰值温度24010T1:预热时间8010secT2:过渡时间8010secT3:液相温度上时间3050sec,温度曲线制定说明,1、Preheat与Soak：（1）作用：使助焊剂中的挥发性物质完全挥发；避免锡膏急速软化；缓和正式加热时的热冲击促进助焊剂的活化，以清洁Pad。（2）影响：预热不足（温度、时间），容易引起锡珠、墓碑及灯芯效应；预热过度，将引起助焊剂老化和锡粉氧化；在Soak区，若温度上升的过快，温度难以均匀分布，易引起墓碑和灯芯。,温度曲线制定说明,2、回焊区回焊区若温度不足，就无法确保充足的熔融焊料与PAD的接触时间，很难获得良好的焊接状态，同时由于熔融焊料内部的助焊剂成份与气体无法排除，因而发生空洞和冷焊。回焊区Peak温度太高或在液相线上停留时间过长，则熔融的焊料可能会被再次氧化而导致焊点可靠性的降低。氮气炉回焊中，二次氧化的危险性有所下降，但是温度过高或停留时间过长，PCB与零件将承受更大的热冲击。3、冷却区冷却速度不宜过快也不宜过慢；由于现在大多采用无铅焊料(主要为SAC305)，冷却速度过快，熔融焊料没有充足的时间凝固，会导致焊点外部凝固，而内部还处于熔融状态，随后整体凝固后会产生大量应力从而导致Crack。冷却速度过慢，会导致IMC过度生长，尤其是Ag3Sn。另外，因为元件和PCB热容量的差异，将引起温度分布不均，焊料冷凝时间的差异会导致元件位置挪移，热膨胀率的差异将是板弯曲。,有铅与无铅温度曲线的主要区别,无铅与有铅的温度曲线之所以不同，主要是由于合金的不同，有铅是锡铅二元合金，而无铅主要是锡银铜三元合金。而且锡铅合金可以组成良好的共熔物。,有铅与无铅温度曲线的主要区别,典型的有铅焊料SnPb6337的熔点为183，而无铅焊料SAC305的熔点则是217220，由此产生了回流温度曲线的一些区别：峰值温度的差异，有铅一般控制在235，无铅则需要更高的温度（25010）。冷却速率的差异，有铅焊料因为熔点固定，凝固时不会因为凝固时间的差异而产生内应力，因此冷却速率可以比较随意，只要能保证IMC生长足够就可以了。无铅焊料因为是三元合金，熔点不固定，另还有其他IMC杂质产生，可能会影响焊点可靠性，因此冷却速率不能太快也不能太慢，太快则造成焊点外部凝固而内部不能及时凝固而产生热应力，太慢则可能导致大量Ag3Sn的生成，导致焊点脆化。,锡膏检验项目,锡膏坍塌性测试(Slumptest)润湿性测试(Wettabilitytest)锡球残留测试(Solderballtest)黏度测试(Viscositytest)锡粉粒径