44锡膏常识(一).ppt

1、錫膏常識(一),目 錄,一.錫膏的應用 二.錫膏的定義 三.錫膏的組成 四.錫膏的重要特性 五.錫膏的分類 六.錫膏的參數,一.錫膏的應用,随着回流焊技术的应用，錫膏已成为表面貼装技术(SMT)中最要的工艺材料，近年来获得飞速发展。在表面组装件的回流焊中，錫膏被用来实施表面组装元器件的引线或端点与印制板上焊盘的连接。錫膏涂覆是表面组装技术一道关键工序，它将直接影响到表面组装件的焊接质量和可靠性。由錫膏产生的缺陷占SMT中缺陷的6070，所以对錫膏深入的了解、规范合理使用錫膏显得尤为重要。,在常温下，錫膏可将电子元器件初粘在既定位置，当被加热到一定温度时，随着溶剂和部分添加剂的挥发，合金粉的熔化

2、，使被焊元器件和焊盘连在一起，冷却形成永久连接的焊点。对錫膏的要求是具有多种涂布方式，特别具有良好的印刷性能和再流焊性能，并在贮存时具有稳定性。,二.錫膏的定義,锡膏的定义: 英文名稱:SOLDER PASTE 锡膏(焊膏)是一种均匀的焊料合金粉末和稳定的助焊剂按一定的比例均匀混合而成的膏状体。在焊接时可以使表面组装元器件的引线或端点与印制板上焊盘形成合金性连接。这种物质极适合表面贴装的自动化生产的可靠性焊接，是现电子业高科技的产物。,應用於SMT錫膏印刷作業工站，透過刮刀，鋼板，印刷機等載體，將定量之錫膏準確的涂佈在PCB的各定點焊墊上(Pads)，並保有良好的黏性(Tacky)，以完成迴焊

3、後焊墊與零件腳電氣及機械連接。,三.錫膏的組成,锡膏的組成: 錫膏=錫粉(METAL)+助焊劑(FLUX) 錫粉通常是由氮氣霧化或轉碟法制造，后經絲網篩選而成。助焊劑是粘結劑(樹脂)，溶劑，活性劑，觸變劑及其它添加劑組成，它對錫膏從絲綢印刷到焊接整個過程起著至關重要的作用。,锡合金粉90%,助焊膏10%,10助焊膏和90锡粉的重量比(一般情况下),锡合金粉,50%,助焊膏,50%,50助焊膏与50锡粉的体积比,合成比例附表,下面附表一列出了錫膏的基本成份配合合成比例。,錫膏中金属的含量决定着焊缝的尺寸。随着金属所占百分含量的增加，焊缝尺寸也增加。但在给定黏度下，随金属含量的增加，焊料的桥连的倾

4、向也相应增大。 按重量來計算的金屬含量百分比對黏滯度有直接的影響。在用于印刷的錫膏中金屬含量百分比從最少的85到最多的92區間內分布。用于印刷的錫膏常見的金屬含量百分比是從88到90。,各組成部份的作用 焊錫粉: 導電、鍵接 助焊性粘合劑: 防止錫粉與FLUX分離防止錫塌 溶劑: 將FLUX之所有溶解成一均勻狀之溶液，進而得到一活性均勻之助焊劑 活性劑: 消除焊接表面之氧化物，降低表面張力 抗垂流劑黏度 印刷能力 防止塌陷 ODOR,四.錫膏的重要特性,錫膏重要特性 1. 流動性 2. 脫板性 3. 連續印刷 4. 穩定性,錫膏是一種流體，具有流動性。材料的流動性可分為理想的、塑性的，偽塑性的

5、、膨脹的和觸變的，錫膏屬觸變流體。剪切應力對剪切率的比值定義為錫膏的粘度，其單位為Pa.s，錫膏合金百分含量、粉末顆粒大小、溫度、焊劑量和觸變劑的潤滑性是影響錫膏粘度的主要因素。在實際應用中，一般根據錫膏印刷技朮的類型和印到PCB上的厚度確定最佳的粘度。,五.錫膏的分類,按回焊溫度分: 高溫錫膏 常溫錫膏 低溫錫膏 按金屬成份分: 含銀錫膏(Sn62/Pb36/Ag2) 非含銀錫膏(Sn63/Pb37) 含鉍錫膏(Bi14/Sn43/Pb43) 無鉛錫膏(Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5),低温应用: Sn43/Pb43/Bi14 Sn42/Bi58 高温、无铅、高张力: Sn96/Ag4

6、 Sn95/Sb5 Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5 Sn95.5/Ag3.8/Cu0.7 高温、高张力、低价值: Sn10/Pb90 Sn10/Pb88/Ag2 Sn5/Pb93.5/Ag1.5,按助焊劑成份分: 免洗型（NC） 水溶型（WS或OA） 松香型（ RMA 、RA）,按清洗方式分: 有機溶劑清洗型 水清洗型 半水清洗型 免清洗型 常用的为免清洗型錫膏，在要求比较高的产品中可以使用需清洗的的錫膏。,六.錫膏的參數,錫膏的主要參數: 1 合金类型 2 锡粉颗粒 3 助焊剂类型(残余物的去除),1 合金參數: 温度范围 a 固相 b 液相 基质兼容性 焊接强度（结合力）,锡铅合金的

7、二元金相图 a 共熔组成在Pb37/Sn63合金，此是固态与 液态直来直往的，无浆状存在，且熔点低在183 C 。 b 纯铅的MP为327 C ，纯锡232 C ，当形成合金时，则其MP下降以共晶点为最低。,常用合金: 电子应用方面(含铅）超过90%的是：Sn63/Pb37 、Sn62/Pb36/Ag2 、或 Sn60/Pb40，2%的银合金随含Ag引脚和焊垫应用的增加而增加。银合金常用于锡铅合金产生弱粘合的场合。,美國NEMI Sn-3.9Ag-0.6Cu (SAC396),日本JEIDA Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305),歐盟 Sn-3.8Ag-0.7Cu (SAC387),

8、各國主流無鉛銲錫合金：,Sn (3-4)wt% Ag (0-1)wt% Cu Melting Point 217,2.錫粉參數: a.锡粉颗粒直径大小 b.颗粒形状 c.大小分布 d.氧化比率,Optimum,a.锡粉颗粒直径大小: 电镜扫描 IPC J-STD-006 定义球形锡粉的直径尺寸是长宽比率小于1.5倍。,b.锡粉颗粒形狀: 焊料粉末的形状决着粉末的氧化物含量，也决定着錫膏的可印性。球形焊料粉末在给定体积下总表面积最小，减少了可能发生的表面氧化的面积，球形的錫膏顆粒要比其它任何形狀的顆粒更容易通過网版或者鋼版。并且一致性好，为使錫膏具备优良的印刷性能创造了条件。,Good Poor

9、,愈圓愈好 愈小愈均勻愈好(流動性佳，成形佳) 氧化層愈薄愈好,c.锡粉大小分布: 焊料颗粒的尺寸一般为-200目/+325目，即至少99重 量百分比的粉末颗粒能通过200（孔/in2）目的网，少于20 重量百分比的粉末颗粒能通过325目的网，该尺寸以外的 颗粒以不多于10为宜。在有0.5mm脚间距的器件印刷錫膏 时，焊料颗粒尺寸应比常规小，可以选用颗粒尺寸是-325目 +500目的焊膏。,Mesh Concept,粉粒等级 网眼大小 颗粒大小 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型用于标准的SMT，间距为50mil，当间距小到30mil时，必须用3型焊膏。 3型用于小间距技术（30mil-15mil），在间距为15mil或更小时，要用4型焊膏这即是UFPT（极小间距技术）。,d.锡粉氧化比率: 锡粉表面氧化重量测试 锡粉称重 样品熔化 去除焊剂及杂质 称重余量 换算比 Type 3小于 0.17%,錫膏添加剂 卤化物：去除铜面氧化物（活化剂） 中性有机酸：活化锡铅表面（活化剂） 胺类：活化银表面（活化剂） 有机酸：高温下配合FLUX除污（活化剂） 氯化物：活性强过RMA（活化剂） 溶剂：溶解固