培训教材锡膏的介绍和印刷回流工艺

1、 一一 锡膏理论知识锡膏理论知识 三三 锡膏应用锡膏应用 1： 锡膏简介 1: 锡膏的印刷 2： 锡膏存储及使用流程 2: 回流曲线介绍 二二 公司产品介绍和推荐公司产品介绍和推荐 3：回流焊接不良分析 1: 产品型号介绍和区分 2: 产品的分析与推荐 锡膏理论知识锡膏理论知识 锡膏的主要成分锡膏的主要成分 体积% 50% Alloy 90% Alloy 50% Flux Vehicle 10% 重量% 助焊剂介质组成助焊剂介质组成： 1：树脂松香：树脂松香 (4050)% 2：活性剂：活性剂 ( 25 )% 3：溶剂：溶剂 30% 4：触变剂：触变剂 5% 5：其它添加剂：其它添加剂 10%

2、 1. 树脂树脂/松香松香 改良的或人工合成的松香 阻止氧化 带有粘性 2. 溶剂溶剂 溶解化学物质 在预热过程中蒸发 控制粘度及流动性 3. 活性剂活性剂 在回流过程中作清洁剂 溶解在金属表面的氧化物&提高焊接效果 4. 触变剂触变剂 控制粘度 5. 其它添加剂其它添加剂 控制锡膏稳定性 助焊剂载体化学性质助焊剂载体化学性质 初级产品提供初级产品提供: : 外购锡粉外购锡粉+ +外购助焊膏介质外购助焊膏介质 锡膏产品锡膏产品 锡膏核心技术锡膏核心技术 锡粉研发制造技术锡粉研发制造技术助焊膏介质技术助焊膏介质技术 相互匹配相互匹配 部分核心技术提供部分核心技术提供: :外购锡粉外购锡粉+ +助

3、焊膏介质技术助焊膏介质技术 ICP 用来测试金属成分 自动滴定仪自动滴定仪 可以用来测试原料的 酸值和卤化物含量 电导仪电导仪 锡粉类型锡粉类型粉粒直径粉粒直径 2粉45-75m 3粉25-45m 4粉20-38m 5粉15-25m 锡粉外形有球形和椭圆形两种，球形印刷适应范围宽、表面 积小、氧化度低，焊点光亮；椭圆形不佳。 粉粒直径越小，越容易氧化。 合金分类合金分类 锡膏的储藏与使用锡膏的储藏与使用 Harmful 储存2-10 临时存放瓶 使用瓶 应用 假如锡膏质量良好, 基于经济考虑可以回收使用 废弃处理 4小时后 达到室温 手工或机器搅拌 未开封的锡膏暂时不使用时， 应置于冷藏室存储

4、，冷藏室温 度控制在-10 。 温度太高其中的活性成分会 发生化学反应，影响焊接效果。 储存储存 锡膏使用必需遵循“先入 先出”的原则，过期的锡膏不 可再用。 使用规范使用规范 未开封，已回温的锡膏未开封，已回温的锡膏 n 未开封、已回温的锡膏在生产 现场的环境下放置超过24小时时， 应重新放回冷藏室存储。 已开封锡膏已开封锡膏 n 开封后未用完的锡膏，应盖上 内盖，并拧紧外盖。 n 经上述处理的锡膏可在生产现 场的环境下存放。开封24小时后 的锡膏，不可再用。 锡膏回温锡膏回温 n 锡膏使用前,应先从冷藏室中 取出,放置在阴凉处(不要放在冰 箱和回流焊炉顶部),室温下至少 回温4小时后才可使

5、用。 n 回温时不应打开封口。 锡膏搅拌锡膏搅拌 n 锡膏使用前应该充分搅拌,以减少锡 粉沉淀的影响。 n 手工搅拌：用刮刀顺时针均匀搅拌， 较常使用，但易进入空气。 n 机器搅拌：一般搅拌时间在1-3分钟， 搅拌速度控制在400-600rpm/min。 u 搅拌锡膏10秒，挑起一些高 出锡膏罐5cm左右，锡膏自行 下滴如果开始时象稠的糖浆一 样滑落，然后分段断裂落下到 容器内为良好。反之，粘度较 差。 判断锡膏具有正确粘度的一种经济和实际的方法：判断锡膏具有正确粘度的一种经济和实际的方法： 锡膏的添加锡膏的添加 u 添加锡膏时应遵循“少量 多次”的原则，避免锡膏氧 化和粘着性改变。 u 印刷

6、一定数量的印制板后 添加焊膏，维持印刷锡膏柱 直径约1cm。 锡膏印刷锡膏印刷 n 作业场所的温度和湿度分别保持在22-26、40-60%R.H。 Solder paste Squeegee Stencil 前一天钢网上回收焊膏的添加前一天钢网上回收焊膏的添加 n 钢网上回收的锡膏应同新开 封的锡膏混合添加使用。新/旧 锡膏的混合比例为4：1-3：1。 Remark：未使用过的锡膏和从 钢网上回收的锡膏不可混装，应分 瓶存储。 锡膏停置时间锡膏停置时间 n 印刷锡膏后的PCB板，半小时之内要 求贴片。 n 印刷了锡膏的PCB板从开始贴片到该 面的回流焊接，要求2小时内完成。 n 不工作时，焊膏

7、在钢网上的停留时间 不应超过30分钟，超过30分钟，应将焊 膏回收到瓶中，清洗钢网和刮刀。再次 添加焊膏应重新搅拌。 锡膏报废处理锡膏报废处理 n 开封24小时后的锡膏不可再用， 应报废。 n 表面有干结的锡膏不可再用， 应报废。 n 报废的锡膏不可随意丢弃，应 按照化学品报废流程处理。 锡膏操作注意事项锡膏操作注意事项 u 使用锡膏时操作员一定要戴上手套，避免触及皮肤。 u 如果触及皮肤，必须用酒精擦洗，然后用肥皂和清水清洗； 特别是在用餐之前，一定要洗掉手上粘有的焊膏。 u 如果锡膏不慎溅入眼睛，必须立刻用温水冲洗20分钟，并给 予适当的治疗。 公司产品介绍和推荐公司产品介绍和推荐 一：产

8、品型号介绍：产品型号介绍： 我们公司锡膏类产品主要分为我们公司锡膏类产品主要分为4个型号，分个型号，分 别为：别为： HKP-100,HKP-200,HKP-300,HKP-400 HKP-200HF，HKP-300HF，HKP-400HF 一：产品型号区分：产品型号区分： HKP-100对应我公司所有有铅产品，HKP- 200对无铅高银系列产品，HKP-300对应无铅 低温系列产品，HKP-400对应无铅低银系列 产品。 一：产品识别码区分：产品识别码区分： 1：净重为每一瓶锡膏扣除瓶子等包装材料后的重量， 通常标准重量为一瓶500g,在客户有特殊要求是可根据客户的 要求进行包装，其数值也应

9、准确反映其重量。 2：有效日期：是指锡膏的有效使用寿命，通常我公司的 锡膏产品的保质期为六个月，即从生产日期开始计算。 3：生产批号：为生产日期+生产批次+助焊剂型号 4：生产ID号：为我公司的产品的识别码，由助焊剂含量 助焊剂类型 粘度 金属成分 金属粒度组成。 例如例如 HKP-100HKP-100 10006-190A410006-190A4其代表的意义就是助焊剂含量为其代表的意义就是助焊剂含量为 10%10%，助焊剂型号，助焊剂型号0606，粘度，粘度190190，金属，金属 Sn63Pb37,4Sn63Pb37,4号锡粉。号锡粉。 HKP-100： A：Sn63Pb37 B：Sn62

10、.8Pb36.8Ag0.4 C：Sn62.5Pb36.5Ag1 D：Sn43Pb43Bi14 HKP-200： A：SAC305 B：SAC357 C：SAC387 D：SAC405 HKP-300： A：Sn42Bi58 B：Sn64Bi35Ag1 C：Sn69.5Bi30Cu0.5 D：Sn59.9Bi40Cu0.1 E：Sn82.5Bi17Cu0.5 F：Sn64.7Bi35Ag0.3 HKP-400： A：SAC0307 B：SAC105 C：Sn95Sb5 产品推荐表和性能介绍产品推荐表和性能介绍 鸿慷产品推荐表鸿慷产品推荐表.xls 锡膏的应用锡膏的应用 锡膏的印刷锡膏的印刷 印刷

11、机 印刷机： 市场常见品牌有: MPM,DEK,FUJI等. 印刷过程控制的好， 可以减少SMT 60% 以上的不良率。 1. Printing speed/印刷速度（25-50 mm/s） 2. Printing pressure/压力 （0.24-0.60b每厘米 ） 3. Snap-off(print gap)/间隙 4. Separation speed/分离速度（脱模速度10至20 毫米/秒） 5. Squeegee stroke length/刮刀行程长度 6. Wiping frequency/擦拭频率 7. Print angle/印刷角度（45-60） The printin

12、g parameters/印刷参数 Controlled Print Speed 可控的印刷速度 Even Squeegee Pressure 一致的刮刀压力 Paste Rolling/锡膏的滚动锡膏的滚动 Paste Print Defect: Misalignment/锡膏印刷缺 陷:偏位 Incomplete Print (Insufficient)/少锡 Paste Print Defect: Excess Print Height (icicling) 锡膏印刷缺陷:印刷高度过高(拉尖) Paste Print Defect: Bridging/锡 膏印刷缺陷:桥连 The Per

13、fect Print/好的印刷质量 Clean edges/干净的边缘 Flat on top/顶面平整 Height = Stencil Thickness/高 度跟钢网厚度接近 Good Alignment/好的对位 No Flux Bleed ./无助焊剂溢 出 Paste Print Quality/锡膏印刷质量锡膏印刷质量 Like “Brick” 象”砖块”一样 15mm min Dia. Paste 最小最小15mm高度的锡膏高度的锡膏 Zero Print Gap 零接触间隙零接触间隙 Metal sheet/钢网钢网 Aperture/开口开口 Basic Stencil P

14、rinting Process/Basic Stencil Printing Process/基本基本 的钢网印刷工艺的钢网印刷工艺 AOI AOI(Auto,Optical,Inspecti on) 主要是用现代的技术手法 代替人工和人工光学对质 量进行检测.此位置的(AOI) 使锡膏印刷质量更可靠. 回流曲线介绍回流曲线介绍 理想的曲线由四个部分或区间组成理想的曲线由四个部分或区间组成 工艺分区：工艺分区： （一）预热区（一）预热区 目的：用于达到所需粘度和印刷性能的溶剂开始蒸发，温度上升目的：用于达到所需粘度和印刷性能的溶剂开始蒸发，温度上升 必需慢必需慢( (推荐小于每秒推荐小于每秒3

15、3) )，以限制沸腾和飞溅，防止形成小锡珠，以限制沸腾和飞溅，防止形成小锡珠， 还有，一些元件对内部应力比较敏感，如果元件外部温度上升太快，还有，一些元件对内部应力比较敏感，如果元件外部温度上升太快， 会造成零件失效甚至断裂。会造成零件失效甚至断裂。 目的：助焊剂活跃，化学清洗行动开始，将金属氧化物和某目的：助焊剂活跃，化学清洗行动开始，将金属氧化物和某 些污染从即将结合的金属和焊锡颗粒上清除。些污染从即将结合的金属和焊锡颗粒上清除。 时间约时间约60120秒，根据焊料的性质有所差异。秒，根据焊料的性质有所差异。 （二）匀热区（二）匀热区/ /保温区保温区 理想的冷却区曲线应该是和回流区曲线成

16、镜像关系。越是靠近这种理想的冷却区曲线应该是和回流区曲线成镜像关系。越是靠近这种 镜像关系，焊点达到固态的结构越紧密，得到焊接点的质量越高，镜像关系，焊点达到固态的结构越紧密，得到焊接点的质量越高， 结合完整性越好。结合完整性越好。 （三）回流焊区（三）回流焊区 目的：焊膏中的金属部分开始熔化，呈流动状态，液体焊料在被目的：焊膏中的金属部分开始熔化，呈流动状态，液体焊料在被 润湿的润湿的“干净干净”焊盘上散开形成焊点。回流区的峰值温度要高于锡焊盘上散开形成焊点。回流区的峰值温度要高于锡 膏的熔点温度，一般要超过熔点温度膏的熔点温度，一般要超过熔点温度30才能保证焊接的质量。推才能保证焊接的质量

17、。推 荐回流区的时间控制在荐回流区的时间控制在30-90S。 （四）冷却区（四）冷却区 理想再流焊接曲线特征概述理想再流焊接曲线特征概述 下表列出了回流焊相关的缺陷类型、缺陷形成机理、理想回流曲线特征以及理想回流曲线中与讨论项目所对下表列出了回流焊相关的缺陷类型、缺陷形成机理、理想回流曲线特征以及理想回流曲线中与讨论项目所对 应的各个细节应的各个细节 再流焊接曲线优化再流焊接曲线优化/optimization of profile 项目项目缺陷机理缺陷机理理想曲线特征理想曲线特征 升温升温 速率速率 峰值温峰值温 度度 冷却速冷却速 率率 元件破裂元件破裂 由快速温度变化产生由快速温度变化产生

18、 极高的内应力极高的内应力 减缓温度变化速率减缓温度变化速率慢慢慢慢 立碑立碑 元件的两端润湿不均元件的两端润湿不均 匀匀 在接近和超过焊料熔点时采用较慢的升温速率以减在接近和超过焊料熔点时采用较慢的升温速率以减 少元件的温度梯度少元件的温度梯度 慢慢 歪斜歪斜 元件的两端润湿不均元件的两端润湿不均 匀匀 在接近和超过焊料熔点时采用较慢的升温速率以减在接近和超过焊料熔点时采用较慢的升温速率以减 少元件的温度梯度少元件的温度梯度 慢慢 锡球锡球焊料熔化前过度氧化焊料熔化前过度氧化 回流前减少热量输入（减慢升温速率，匀热区不设回流前减少热量输入（减慢升温速率，匀热区不设 温度平台）以减少氧化物温度

19、平台）以减少氧化物 慢慢 锡球锡球飞溅飞溅减慢升温速率，逐渐蒸发焊膏溶剂或湿气减慢升温速率，逐渐蒸发焊膏溶剂或湿气慢慢 项目项目缺陷机理缺陷机理理想曲线特征理想曲线特征 升温速升温速 率率 峰值峰值 温度温度 冷却冷却 速率速率 热塌落热塌落 随着温度增加粘度随着温度增加粘度 下降下降 粘度降低过多之前，减慢升温速率，逐渐蒸发焊膏溶剂粘度降低过多之前，减慢升温速率，逐渐蒸发焊膏溶剂慢慢 桥连桥连热塌陷热塌陷粘度降低过多之前，减慢升温速率，逐渐蒸发焊膏溶剂粘度降低过多之前，减慢升温速率，逐渐蒸发焊膏溶剂慢慢 锡珠锡珠 小间隙元件下面迅小间隙元件下面迅 速除气速除气 回流前降低升温速率以减慢焊膏除

20、气速率回流前降低升温速率以减慢焊膏除气速率慢慢 润湿不良润湿不良过度氧化过度氧化 回流前减少热量输入（减少匀热区时间，或从室温到焊料熔回流前减少热量输入（减少匀热区时间，或从室温到焊料熔 化温度使用线性升温）以减少氧化化温度使用线性升温）以减少氧化 慢慢 空洞空洞 过度氧化过度氧化 回流前减少热量输入（减少浸润区时间，或从室温到焊料熔回流前减少热量输入（减少浸润区时间，或从室温到焊料熔 化温度使用线性升温）以减少氧化化温度使用线性升温）以减少氧化 慢慢 助焊剂残留物粘度助焊剂残留物粘度 太高太高 降低回流曲线温度，减少助焊剂残留物的粘度降低回流曲线温度，减少助焊剂残留物的粘度低低 项目项目缺陷

21、机理缺陷机理理想曲线特征理想曲线特征 升温升温 速率速率 峰值峰值 温度温度 冷却冷却 速率速率 反润湿反润湿焊料熔点温度以上过热焊料熔点温度以上过热通过降低温度或缩短时间减少在焊料熔点以上热量输入通过降低温度或缩短时间减少在焊料熔点以上热量输入低低快快 冷焊冷焊不充分的融合不充分的融合使用足够高的峰值温度使用足够高的峰值温度中等中等 焊料或焊盘焊料或焊盘 分层分层 由于热膨胀失配产生很由于热膨胀失配产生很 高的应力高的应力 降低冷却速率降低冷却速率慢慢 回流焊接不良分析回流焊接不良分析 冷焊冷焊 冷焊冷焊 锡膏印刷环境温锡膏印刷环境温/ /湿度管控不佳湿度管控不佳 锡膏添加过多，导致过多锡膏

22、滞留在钢网上，溶剂挥发锡膏添加过多，导致过多锡膏滞留在钢网上，溶剂挥发 其他其他 锡膏发干锡膏发干 锡膏氧化比较严重锡膏氧化比较严重 钢网没有防锡珠设计或设计不佳钢网没有防锡珠设计或设计不佳 锡膏没有完全回温好锡膏没有完全回温好 PCBPCB或元器件受潮，有水汽或元器件受潮，有水汽 回流时预热段温升太快回流时预热段温升太快 锡珠锡珠 锡膏本身印刷性不好，印刷后坍塌连锡锡膏本身印刷性不好，印刷后坍塌连锡 印刷时刮刀压力偏大，导致印刷短路印刷时刮刀压力偏大，导致印刷短路 贴片时，压力偏大贴片时，压力偏大 预热区升温过快预热区升温过快 短路短路 PCBPCB板焊盘设计不对称板焊盘设计不对称 贴片偏移

23、贴片偏移 回流炉快速升温区升温太快回流炉快速升温区升温太快 电子元器件一端被氧化电子元器件一端被氧化 立碑立碑 虚虚/ /假焊假焊 锡膏本身活性不够锡膏本身活性不够 印刷锡膏厚度不足印刷锡膏厚度不足 焊盘和电子元器件被氧化焊盘和电子元器件被氧化 匀热区时间太长匀热区时间太长 影响焊接品质的各种因素：影响焊接品质的各种因素： 工艺因素工艺因素 焊接前处理方式，处理的类型，方法，厚度等焊接前处理方式，处理的类型，方法，厚度等 焊接工艺的设计焊接工艺的设计 焊盘尺寸，焊点间隙等焊盘尺寸，焊点间隙等 PCB板的板的layout 制程条件的设定制程条件的设定 印刷钢网的开孔方式，印刷参数的设定等印刷钢网

24、的开孔方式，印刷参数的设定等 PCB板的板的layout 焊接条件焊接条件 回流温度曲线的设定及回流设备的稳定性等回流温度曲线的设定及回流设备的稳定性等 焊接材料焊接材料 锡膏的合金成分锡膏的合金成分 锡膏的活性等级锡膏的活性等级 附一、无铅回流曲线附一、无铅回流曲线 附二、有铅回流曲线附二、有铅回流曲线 锡膏理论知识锡膏理论知识 1. 树脂树脂/松香松香 改良的或人工合成的松香 阻止氧化 带有粘性 2. 溶剂溶剂 溶解化学物质 在预热过程中蒸发 控制粘度及流动性 3. 活性剂活性剂 在回流过程中作清洁剂 溶解在金属表面的氧化物&提高焊接效果 4. 触变剂触变剂 控制粘度 5. 其它添加剂其它添加剂 控制