一V泛的食淌由一整套量度挠∷⒌y的a膏m用性的M成。本文第一部分了印刷cNb;第二部分^m食淌剑看看回流焊接和其他T如y的可y性、粘性和x子色V分析等。
回流
熔 (wetting)
a膏的可熔裥浴⒒蚩珊附有裕是一y以u估的特性,因在S多情r中的Q定是很主^性的。已_l一目嗽,使用 6-mil 的D射切割模板,在一K多用途的 OSP T拥y板上的 3 平方英寸的面e上M行接|印刷 (contact print)( D一 ) 。γ恳环Na膏印刷 12 K板,用 6 N不同的囟惹空饣亓骱附K板。
釉O有三N形睢:副Pb生的g隔的度化 8 ~ 24 mil 。假O,焊P之gl生的a盗吭蕉啵材料c囟惹Y合的可焊接性越好。另外,y量 50-mil A圈的平均直健 50-mil A圈的U散一般跟S焊P短路的Y果,但很少在一完整的A上有焊aU散。因此,的@部分是唯一主^性的部分。
焊P短路^左的小焊P用作焊aχT如小引_ew路 (SOIC, small outline integrated circuit) 焊P的熔袂r指示。模板_孔闪械撞康耐暾覆w (85-mil L ) 到部的只有 23% 覆w (20-mil L ) 。@些焊P排列完全熔裨礁撸可焊性越好,因S著焊P覆w的p少,完全熔窈副P的困y度增加。
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囟惹敏感性
D二和表一中的曲在A岱绞缴 ( 平坦的保嘏c斜升 ) 、峰值囟取⒖共的rg和液化上的rg是不同的。D中曲 A 表示一配方⒃优cT如 96.5Sn/3.5Ag 或 95Sn/5Pb 高睾辖鹌鹱饔谩G F 比的是固定Yb有限、\作_始r常使用的、快速的 3~4 ^的t子。通^Yg隔之g的短路盗浚提供一配方在通^所有 6 N囟惹r的情r。
相Φ“囟惹敏感性”也可通^算l曲熔窠Y果的势差碛算,然後除以λ有六l曲所蚪拥钠骄g隔。在曲之g具有很小的熔癫町的材料⒖醋魇囟惹不敏感的。
焊aY珠 / a球
m然很少,a球 (solder balling) 一般在免洗配方中是可接受的;但焊aY珠 (solder beading) 不行。焊aY珠通常大到肉眼可以看,由於其尺寸,更容易闹焊留物上落,引起b配上某地方的短路。焊aY珠不同於a球有方面:
- a珠 ( 通常直酱箪 5-mil) 比a球大。
- a珠集中在x板很底的^大片钤件的上,比如片容和片阻 1 ,而a球在助焊留物鹊娜魏蔚胤健
- a珠是a膏涸谄钤件身w下和回流期g脑件上跑出矶不是形成焊接c的大a球。
- a球的形成主要是碜曰亓髦前或期g的a粉的氧化,通常只是一w粒。
]有驶虔B印的焊a可能增加a珠和a球。
O一Ky板,有一系列的片钤件焊P,焊P之g的g隔尺寸上的化覆w IPC 所要求的全部,K超^。了b生a珠ca球和u估改正@常}的模板c焊PO的解Q方案,使用了各N模板_孔O, 1206 、 0805 和 0603 尺寸的片钤件的_孔使用了有意的偏位。
D三@示y板上 1206 元件的一部分。 0805 和 0603 元件的y^域使用了似的O。另外,y板以不同的囟惹回流,曲和θ裨所描述的一樱以便更加深入地t解σo定配方的最佳回流曲。γy板,所有a珠和a球的位置,但是了比^的目的,只蟾婵的a珠和a球。
留物水平
留物水平是另一通常有主^性的特性。m然透明性、色和助焊┑囊X盗坑绊最Kb配的整w外^,但@些因素可能H上c那些保留在板上的、或者弄v回流t^冷^域和通L口的留物的物理盗oP。由於@原因,除了X外^的主^}之外,留物盗渴怯嶂亓Ψ治龇椒 (TGA, thermo-gravimetric analysis) Q定的。
a膏的少量悠仿慢地氖丶岬揭夯囟戎上 50 ° C ,整厣^程中的重量p失。@方法揭示了回流期g涉及的a膏 ( 助焊 ) 的H百分比。在回流焊接囟惹上,A帷⒒亓骱屠sA段失去的助焊┏煞值南盗浚也可以通^ TGA 的百分比失重 - 囟D表的仔查碓u估。
其他
y的可y性
y的可y性f的是助焊留物 ICT 床yA具的相容性。助焊┮欢ú豢梢杂姓承缘留物弄v实y。@特性的工Iy在M化中,但是一些方法蟾“c”担直到y的清洗和 / 或迫穿^助焊留物薄片。m然助焊┡浞o定的配方的y的可y性起很大的作用,但是回流曲也有重大的影。
粘性
粘性是o定配方的而不是m用性y的一特性,但它有助於牧髯W的角度M一步^分配方。工I上有三N主要型的粘性xl:
- 吸c粘度通常使用一“ T” 型的感y器,以恒定的D速 (RPM, revolutions/minute) 在a膏绒D印_@方法是最常用的,但返回有限的流Y。
- FcP、或PcPO,使用一套旋DP子,P子g隔固定,之g有a膏的P子囟仁芸亍1P子通常在一D速绒D樱回到o止。c吸c方法一樱o定的材料建立流DV,但是,在V泛的剪切l件上。
- 螺旋粘度使用一螺旋感y器,在各N剪切率上y量a膏的阻力,K算o定配方的流指怠
x子色V法 (Ion Chromatography)
助焊留物析出的x子色V法是免洗a膏的可靠性u估的一要求,但是,在原a膏 (raw paste) 上使用相同技gr,可_到a膏活性┑睦斫狻1矶@示了工I上最常用免洗配方的原a膏x子色V分析Y果。溴化的活性┦亲盍餍械模因它使用了很有限的氟化和氯化化合物。其含量是在每百f零件中 (ppm, parts per million) 。
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配方 |
J |
K |
L |
M |
N |
O |
P |
Q |
R |
氟化物 |
2.2 |
10.9 |
1.4 |
1.8 |
1.9 |
5 |
1.9 |
1.8 |
1.9 |
氯化物 |
5.6 |
4.7 |
1.4 |
5.2 |
25.1 |
1.9 |
1.9 |
8.4 |
1.9 |
溴化物 |
180 |
177 |
1.4 |
222 |
229 |
351 |
273 |
443 |
581 |
Nitrate |
0 |
3.3 |
1.4 |
1.8 |
1.9 |
2.8 |
1.9 |
2.7 |
1.9 |
Phosphate |
0 |
0 |
1.4 |
0 |
1.9 |
1.9 |
11 |
1.8 |
1.9 |
Sulfate |
2.9 |
21.9 |
222 |
3.6 |
6.9 |
1.9 |
1.9 |
207 |
435 |
Sodium |
0 |
3.5 |
2.6 |
7.5 |
1.9 |
1.8 |
1.9 |
1.9 |
1.9 |
Ammonium |
0 |
4.3 |
1.4 |
0 |
7.7 |
1.8 |
19.2 |
7.4 |
2.9 |
Potassium |
27.2 |
1.3 |
1.8 |
164 |
1.8 |
15.4 |
1.9 |
1.9 |
1.9 |
Magnesium |
3.6 |
2.2 |
1.4 |
4 |
1.8 |
1.8 |
1.9 |
1.9 |
1.9 |
Calcium |
8.3 |
1.9 |
1.4 |
4.7 |
1.8 |
3.4 |
3.4 |
1.9 |
3.7 |
Total |
230 |
231 |
237 |
267 |
282 |
389 |
419 |
679 |
1036 |
表二中粗w字的Y果是原配方的Y果,而不是出F污染迹的Y果。 已二酸x子 ( 脂肪酸 ) 可以@F出恚因@中有硫酸}x子。@些Y果表明,今天的免洗a膏,淖畛醯恼嬲的“ou”配方到最後的“似 RMA(rosin, mildly activated) 的”材料,都存在^大的原a膏x子舛取:芸赡埽由於後者不能通^t酸y (silver chromate paper) 的y,而清洗掉,既使它F在正作免洗硎褂谩
性能折中方案
@Y所描述的,在^去啄暌呀用於o档呐浞剑揭示了S多性能上的折中方案。最主要的菔牵
- 更高速的可印刷性可能得到^低的峰值粘持力。
- 更高的固w造成^低的粘持力。
- 更小的粉末造成更高的峰值粘持力。
- 更小的粉末造成更好的密g距可印刷性。
- 更多的U散可能造成更多的焊aY珠。
- 更多的U散可能造成 OSP 上更好的熔瘛
- 更低的回流焊後板上的留物水平可能造成^差的焊接熔瘛
- 更低的回流焊後板上的留物水平可能造成^好的y的可y性。
- ^多的板上留物Y果t鹊留物^少,SoM用^低。
- 更多的溴化活性┙Y果可能熔裥愿好。
- 更好的熔衿浣Y果是囟惹敏感性更小。
σ陨厦枋龅内葸是有例外存在。不是每一特性γ恳用都有同拥闹匾性,但是,如果理解了@些折中平衡,那麽就能用到最m合的配方。
Y於 OEM 或者合su造商,a膏的食淌接兄於最Kb品市龅母性。t解特定的a膏在特定的b配用中如何表F,和每一N情r作出最恰的a膏x袷沁_到高生b效率的PI因素。不管u造商使用a膏供商的Y、是炔窟M行、或者烧呒骖,食淌教峁┥钊氲闹R和比^的客^基A。