2)保护焊接后的合金不再氧化
3)减少焊接中焊料表面的张力,促进焊料的润湿和扩散.
溶剂:溶解锡膏中的固形成份,给锡膏带来流动性.
触变剂:防止锡粉颗粒的分部,提高锡膏的印刷性,可降低锡膏印刷时的粘度.
高可靠性锡膏成份与特性的分类
2.锡膏的使用注意事项
在印刷过程中对锡膏的选用是很重要的环节,选择锡膏应注意以下几点:
2.1锡膏的金属成份和含量
根据工艺的要求和零件能承受的温度来选择不同熔点的锡膏,锡膏的熔点由合金成份来决定.对于smt来说,一般选择Sn63、Sn62、Sn60的合金,它的熔点在179~184之℃间.目前我们使用的锡膏主要是Sn63/Pb37合金,这种合金最大的优点就是共晶.在温度达到183℃时,会毫不拖泥带水的成为液态锡,中间不存在固液态共存的现像.可有效的减少两端焊锡拉力失衡现像.
锡膏中金属含量决定焊接合金的尺寸.随着金属含量的增加.焊接合金的尺寸也在增加.但是在相同的粘度下,随着金属含量的增加,焊料的短路和桥接也相对增加.
金属含量对回流后合金的影响
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类型 网目 尺寸
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Ⅰ类 -100/+200 100目(150um) 0.0059 "
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Ⅱ类 -200/+325 200目(75 um) 0.0030"
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Ⅲ类 -325/+500 325目(45um) 0.0018"
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Ⅳ类 -400/+500 400目(38um) 0.0015"
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Ⅴ类 -500/+635 500目(25um) 0.0010"
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600目(20um) 0.0008"
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颗料越大,充填间隙的助焊液越多,还原氧化的能力也越好.颗粒越小,总的表面积越大,颗粒排列越紧密,助焊剂相对会少一些,对焊接时还原氧化物比较不利.
数种适合细间距印刷用锡粉的颗粒尺寸与测试结果
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测试 38~63um 38~45um 22~45um 20~38um
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印刷间距 0.5mmP O O O O
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0.4mmP X O O O
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0.3mmP X X O O
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扩散率(%) 93.4 93.4 93.7 93.7
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锡球(数)* 0.64 0.35 0.53 3.50
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氧化物含量(ppm) 40 60 70 100
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热(预烤)垂流 37 84 90 111
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*:焊垫间的锡球数量比 O:印刷性良好 X:印刷性不良
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锡膏中的助焊剂作用有: 1)清除焊盘与锡膏本身的氧化层 2)保护焊接后的合金不再氧化 3)减少焊接中焊料表面的张力,促进焊料的润湿和扩散.由于回流焊时锡粉会加速氧化,因此助焊剂必须要有足够的活性来清除这些氧化物.另外一个考虑是焊接后板子是否要清洗,若为免洗,必须选择无腐蚀、低残留的免洗锡膏.
锡膏按助焊剂的类型分为RSA(强活化型) 、RA(活化型)、RMA(弱活化型)、R(非活化型),一般情况下我们选择RMA比较适合.
2.5锡膏的粘度
锡膏流变性质即粘度,锡膏的粘度是指锡膏受到外来推力所出现的一种反抗阻力.锡膏中溶剂多则粘度低,反之粘度则高.锡膏粘度随着钢板上刮刀的运动变化而变化,当刮刀刮印时粘度变低,停止作用后,锡膏又回到原来的粘度.同时粘度也会随温度的变化而变化,温度升高时锡膏的粘度会降低.有试验表明,温度每上升4℃则粘度下降10%.
锡膏的粘度是锡膏的主要性能,粘度的单位为“cps”适合精细间距印刷的粘度范围是750kcps(75万cps)~1050kcps,900kcps是最佳的印刷粘度.
2.6锡膏的塌落性
锡膏印刷到焊盘以后的伸展能力即锡膏的塌落,锡膏的塌落度主要取决于锡膏中金属成份的含量和金属颗粒的细度,金属含量越高,塌落度越小,印刷后在室温下停留的时间越长,溶剂挥发的越多,更容易发生塌陷.与置件压力也有关系.
3 锡膏使用的注意事项
3.1锡膏的储存
锡膏的储存温度要求为0~10℃,并要求保持稳定性,通长须放在冰箱内储存.锡膏在规定的温度下可保持3~6个月的使用寿命,
锡膏要求的工作环境温度为21~25℃,相对湿度在40~60%RH,这样的操作条件对印刷最为有利.温度低于21℃,粘度高成形佳,不利于印刷和脱模.温度大于25℃,有利于好印刷和脱模,但成形不佳容易发生流塌,造成短路发生.湿度太大,印刷后的锡膏容易吸收空气中的水份,回流焊接时容易产生锡珠.锡膏在过份干燥的环境中,助焊剂会加速挥发,造成焊接时无法完全清除氧化物.
3.2使用前注意事项
锡膏在使用前,从冰箱中取出后不要立即打开包装使用,要放在工作条件下即室内温度进行回温4~6小时.因为刚从冰箱内取出的锡膏温度比较低,如果这时冒然打开瓶盖与外界空气接触,便会与空气中的湿气发生冷凝而产生水份.回温的目地就是使锡膏的温度与室温一致.
严禁以任何加热的方式使锡膏回温.这样会破坏助焊剂内的化学性质,降低锡膏的性能.
为了产生良好的印刷适性,印刷前必须进行充分有效的搅拌,因为锡膏贮存时会产生分离,即锡膏中比重较大的金属粉未与比重较轻的助焊剂相分离.金属部份会沉积在容器的底部,而溶剂部份会浮在容器的上部份.搅拌可使金属粉未与助焊剂充分混合在一起.
搅拌可以使用搅拌机进行,根据作业指导书进行设定,在没有搅拌机情况下也可使用人工搅拌,人工搅拌必须使用塑料或圆形的工具进行搅拌,以防止破坏锡膏颗粒的形状.
锡膏在上线以前,必须经过粘度测试,符合标准才可以生产.锡膏粘度一般采用粘度计测量.如果没有粘度测量仪,也可以采用另一种最简便的方法,人工搅拌五分钟后用搅拌刀挑起一团锡膏离容器上方2~3寸,让锡膏自然滑落,如锡膏粘在搅拌刀上则表明粘度太大,如果锡膏像缎子一样滑下,则表示粘度太小,锡膏如果从搅拌刀上下滑,并形成一段段的下落,则锡膏粘度刚好.
3.3使用中注意事项
在印刷过程中,锡膏中的助焊剂等会随着时间和外界温湿度而减少.因此,在添加新锡膏时,应做到少量多次,新旧锡膏的添加比例为1:1左右.及时将扩散到刮刀两端的锡膏刮到中间,应为锡膏在滚动时保持适当的粘性.另外锡膏机在印刷时应尽量加盖盖起来,减少外界的环境影响.
3.4锡膏的使用寿命
锡膏从冰箱内取出退冰后,必须在24小时内使用,如果未使用完则要放回冰箱内保存,打开瓶盖的锡膏,必须有8小时的有效时间使用完,如果未使用完,则允许重复放回冰箱一次,注意,应另外使用干舻娜萜骼醋爸谜庑┪膏,不可以和未使用的锡膏混装在一起.如果超过8小时未使用完,则应做报废处理.在下次使用时应优先使用未用完的回收锡膏,并须经过退冰和搅拌.
