焊锡膏的参数与使用(ppt 48页)
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8
锡膏的主要参数－1c
常用合金
电子应用方面超过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
9
锡膏的主要参数－1d
其它应用合金
Sn43/Pb43/Bi14 Sn42/Bi58
目前在电子制造业方面，免洗和水洗型焊锡膏占有率超过90%
26
锡膏的主要参数－3c
各类型之成分比较
☞ RA和RMA 配方是相似的。然而 ，RA 含有卤化物活性剂。
100%
80%
☞ 水溶性助焊剂含有高的活化剂。 60%
Flux Composition
☞ 免洗类似于RA、RMA，除在松
40%
香树脂含量上不同。
锡球测试：检查锡膏熔焊后能否形成一个大球体而不夹杂小球体或 碎叶。坍塌试验后的板在20秒内熔化，以20-30倍放大镜 ，中央主球体直径大于90mil(2.3mm),小球径<70μ。
33
锡膏生产流程
Paste flux Mfg. -No clean -Water soluble -RMA
QC -PH -Conductivity -Sliver Chromate
24
锡膏的主要参数－3a
助焊膏性能
☆ 与基质的兼容性 ☆ 热分解性/减少程度 ☆ 粘度/黏度 ☆ 流动性 ☆ 可接纳的载金量 ☆ 与热传递机制的一致性 ☆ 与常用清洗溶剂及设备的兼容性
25
锡膏的主要参数－3b
助焊膏类型
免洗（NC） 水洗（WS或OA） 中等活性松香（RMA） 活性松香型（RA）
0
287
2Байду номын сангаас6
9
296
301
5
299
304
5
309
309
0
221
221
0
235
240
5
138
138
0
144
163
19
118
131
13
160
174
14
174
185
11
162
162
0
11
锡膏的主要参数－2
锡粉参数
• 锡粉颗粒直径大小 • 颗粒形状 • 大小分布 • 氧化比率
12
锡膏的主要参数－2a
6
64.3
71.6
78.0
70.0
7
40.3
49.6
56.0
59.3
8
53.2
61.6
88.4
86.2
36
Tack Result Chart
120
100
80
60
40
0 hr
2 hr
4 hr
8 hr
Sample 1 Sample 2 Sample 3 Sample 4 Sample 5 Sample 6 Sample 7 Sample 8
96.5Sn/3.5Ag 95Sn/5Pb 42Sn/58Bi
43Sn/43Pb/14Bi 52Sn/48In 70In/30Pb 60In/40Pb
70Sn/18Pb/12In
Melting Range
Solldus(æ¡ ) Liquidus(æ¡ ) Mushy Ran (¡æ )
292
292
Test for Tack
Utilize standard Malcolm TK-1 Tackiness Tester with IPC Insertion Point
Load Sensor
V
Probe
Circuit board
Paste Copper
plating
35
Tack Test Result
Sn96/Ag4 Sn95/Sb5 Sn95.5/Ag4/Cu0.5
Sn10/Pb90 Sn10/Pb88/Ag2 Sn5/Pb93.5/Ag1.5
低温应用 高温、无铅、高张力
高温、高张力、低价值
10
锡膏的主要参数－1e
各合金参数表
alloy composition 70Sn/30Pb 63Sn/37Pb 60Sn/40Pb 50Sn/50Pb 40Sn/60Pb 30Sn/70Pb 25Sn/75Pb 10Sn/90Pb 5Sn/95Pb
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）
14
锡膏的主要参数－2b
Good
颗粒形状
Poor
15
锡膏的主要参数－2c
大小分布
Type 3 (25-45µm)
62Sn/36Pb/2Ag 10Sn/88Pb/2Ag 90Sn/5In/5Ag 92.5Sn/5In/2.5Ag 97.5Sn/2.5Ag
Melting Range
Solldus(¡æ ) Liquidus(¡æ ) Mushy Range(¡æ )
183
193
10
183
183
0
183
190
7
183
37
Tack Result Chart
120 100 80 60 40
0 hr
No Clean A Type 4 No Clean A Type 3
2 hr
4 hr
8 hr
No Clean A Type 3 No Clean A Type 4
38
Tack Result Chart
100
No Clean B Type 4
锡膏的主要参数－2c2
Mesh
18
锡膏的主要参数－2c3
Mesh Concept
200 mesh 325 mesh 500 mesh
-200+325 -325+500
19
锡膏的主要参数－2d1
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%
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
Optimum
13
锡膏的主要参数－2a1
粉粒等级
IPC TYPE 2 IPC TYPE 3 IPC TYPE 4
网眼大小
-200+325 -325+500 -400+635
颗粒大小
45-75 微米 25-45微米 20-38微米
焊锡膏及其使用
AssistantServicesManager QualitekElectronicShenzhenCo.,LT
D.
概要
锡膏成分简述（5分钟） 锡膏的主要参数（30分钟） 锡膏品质（10分钟） 锡膏的使用（15分钟） 一般SMT不良的对策（15分钟） 综述&讨论（ ? 分钟）
4 hr
8 hr
Water Soluble A Type 3 Water Soluble A Type 4
Distribution of Particles of Solder Powder
12 Mesh Size 325/500
10 8 6 4 2 0 Particles Diameter (um)
16
Relative Weight % 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47
20%
☞ 其它成份是表面活化剂、增稠剂 0%
、增韧剂等
RA
RMA
WS
NC
松 香 / 松 香 脂 活 化 剂
溶 剂 其 它
27
松香的化学结构
松 香 （脂） 酸
包含活性机能、有机物组成份 -COOH，-NH2，-NHR，-NR2
COOH
助焊剂强度（力度）取决于：
• 分子结构 • 物理特性 • 周边的媒介物 • 基质的相容性 • 加热相容性
28
锡膏的主要参数－3d
焊膏添加剂
▻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：溶解固化物、活性剂，需有挥发性（坍塌、空洞、危害人体） ▻黏度改质剂（触变剂）：印刷成型 ▻润湿剂：Solder Paste与PAD间的易接触，便于残渣清洗 ▻增黏剂：保持贴片后REFLOW前的黏性 ▻防氧化剂：防锡粉氧化，属酚类 ▻表面活剂：降低焊剂的表面张力，增加焊剂对焊粉和焊垫的亲润性 ▻其它添加剂：锡膏制造商的专利
29
锡膏的主要参数－4a
包装方式
30
锡膏的主要参数－4b
包装方式
31
锡膏的品质测试a
铜镜测试：测助焊剂腐蚀性的强弱，敷在长方形的玻璃（专制） 230C±20C 50%±5%RH。
铬酸银试：测氯化物或溴化物的存在，白色或淡黄色表示有，如 有胺类影响需先以PH试纸测验PH>3。
金属含量：IPC-SP-819规定75-92%误差1%内。称熔融前后的重量。 黏度测试：Brookfield及Malcolm测量计测量。单位centipoise(CPS)。
Tack (gm) Tack (gm) Tack (gm) Tack (gm)
Sample 0 hr
2 hr
4 hr
8 hr
1
50.4
78.5
84.8
84.8
2
62.8
97.0
107.3 112.2
3
59.2
71.3
78.6
78.6
4
66.9
86.2
96.2
96.2
5
52.6
55.3
60.7
50.9
80
No Clean B Type 3
60
40
0 hr
2 hr
4 hr
8 hr
No Clean B Type 3 No Clean B Type 4
39
Tack Result Chart
80
Water Soluble A Type 4
60
Water Soluble A Type 3
40
0 hr
2 hr
216
33
183
238
55
185
255
70
183
266
83
268
302
34
308
312
4
179
179
0
268
290
22
290
310
20
300
310
10
303
303
0
alloy composition 5Sn/90Pb/5Ag
5Sn/92.5Pb/2.5Ag 5Sn/93.5Pb/1.5Ag 2Sn/95.5Pb/2.5Ag 1Sn/97.5Pb/1.5Ag
深度5cm250C±0.250C回温4HS。Brookfield转速5RPM 旋浆下沉2.8cm转10分钟，取最后两个的平均值。
32
锡膏的品质测试b
坍塌测试： 测在室温中及在熔焊中，印着形态的保持。印在毛玻璃 上3个直径0.65cm,厚度0.25mm两块，分别置于25０C± 5０C，50%RH50-70分钟及5-10分钟后置于100０C±5０C， 10±2分钟，不可增大原形的10％（IPC-SP-819）。
锡合金粉 50%
助焊膏 50%
5
锡膏的主要参数
• 合金类型 • 锡粉颗粒
• 助焊剂类型
• (残余物的去除)
• 使用方法（包装）
6
锡膏的主要参数－1a
合金参数
温度范围 a 固相 b 液相
基质兼容性
焊接强度（结合力）
7
锡膏的主要参数－1b
锡铅合金的二元金相图
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183C。 B 纯铅的MP为327C，纯锡2320C，当形成合金 时，则其MP下降以共晶点为最低。
锡膏的主要参数－2c1
大小分布
Type 4 (20-38µm)
Distribution of Particles in Solder Powder
12
Mesh Size 400/635
10
8
6
4
2
0 Particle Diameter (um)
17
Relative weight % 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47
2
锡膏成分简述-1
锡膏的定义
是一种均匀、稳定的锡合金粉、助 焊剂、以及溶剂的混合物。在焊接时可以 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。
3
锡膏成分简述-2
10％助焊膏和90％锡粉的重量比
助焊膏 10%
锡合金粉 90%
4
锡膏成分简述-3
50％助焊膏与50％锡粉的体积比
20
锡膏的主要参数－2d2
氧化比率
Sample -325+500 -400+635
% Oxide 0.07 0.11
21
锡膏的主要参数－2da
科利泰锡粉
22
锡膏的主要参数－2db
23
Solder Ball Test Result
Sample Result -325+500 Pass -400+635 Pass
Accept
Solder Paste MFG. -Paste flux -Solder powder
Scrap
Reject Reject Solderability
QAC Packing Labeling
Accept
QC Viscosity -Slump -Solder ball
Ship to customer 34
锡膏的主要参数－1c
常用合金
电子应用方面超过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
9
锡膏的主要参数－1d
其它应用合金
Sn43/Pb43/Bi14 Sn42/Bi58
目前在电子制造业方面，免洗和水洗型焊锡膏占有率超过90%
26
锡膏的主要参数－3c
各类型之成分比较
☞ RA和RMA 配方是相似的。然而 ，RA 含有卤化物活性剂。
100%
80%
☞ 水溶性助焊剂含有高的活化剂。 60%
Flux Composition
☞ 免洗类似于RA、RMA，除在松
40%
香树脂含量上不同。
锡球测试：检查锡膏熔焊后能否形成一个大球体而不夹杂小球体或 碎叶。坍塌试验后的板在20秒内熔化，以20-30倍放大镜 ，中央主球体直径大于90mil(2.3mm),小球径<70μ。
33
锡膏生产流程
Paste flux Mfg. -No clean -Water soluble -RMA
QC -PH -Conductivity -Sliver Chromate
24
锡膏的主要参数－3a
助焊膏性能
☆ 与基质的兼容性 ☆ 热分解性/减少程度 ☆ 粘度/黏度 ☆ 流动性 ☆ 可接纳的载金量 ☆ 与热传递机制的一致性 ☆ 与常用清洗溶剂及设备的兼容性
25
锡膏的主要参数－3b
助焊膏类型
免洗（NC） 水洗（WS或OA） 中等活性松香（RMA） 活性松香型（RA）
0
287
2Байду номын сангаас6
9
296
301
5
299
304
5
309
309
0
221
221
0
235
240
5
138
138
0
144
163
19
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131
13
160
174
14
174
185
11
162
162
0
11
锡膏的主要参数－2
锡粉参数
• 锡粉颗粒直径大小 • 颗粒形状 • 大小分布 • 氧化比率
12
锡膏的主要参数－2a
6
64.3
71.6
78.0
70.0
7
40.3
49.6
56.0
59.3
8
53.2
61.6
88.4
86.2
36
Tack Result Chart
120
100
80
60
40
0 hr
2 hr
4 hr
8 hr
Sample 1 Sample 2 Sample 3 Sample 4 Sample 5 Sample 6 Sample 7 Sample 8
96.5Sn/3.5Ag 95Sn/5Pb 42Sn/58Bi
43Sn/43Pb/14Bi 52Sn/48In 70In/30Pb 60In/40Pb
70Sn/18Pb/12In
Melting Range
Solldus(æ¡ ) Liquidus(æ¡ ) Mushy Ran (¡æ )
292
292
Test for Tack
Utilize standard Malcolm TK-1 Tackiness Tester with IPC Insertion Point
Load Sensor
V
Probe
Circuit board
Paste Copper
plating
35
Tack Test Result
Sn96/Ag4 Sn95/Sb5 Sn95.5/Ag4/Cu0.5
Sn10/Pb90 Sn10/Pb88/Ag2 Sn5/Pb93.5/Ag1.5
低温应用 高温、无铅、高张力
高温、高张力、低价值
10
锡膏的主要参数－1e
各合金参数表
alloy composition 70Sn/30Pb 63Sn/37Pb 60Sn/40Pb 50Sn/50Pb 40Sn/60Pb 30Sn/70Pb 25Sn/75Pb 10Sn/90Pb 5Sn/95Pb
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）
14
锡膏的主要参数－2b
Good
颗粒形状
Poor
15
锡膏的主要参数－2c
大小分布
Type 3 (25-45µm)
62Sn/36Pb/2Ag 10Sn/88Pb/2Ag 90Sn/5In/5Ag 92.5Sn/5In/2.5Ag 97.5Sn/2.5Ag
Melting Range
Solldus(¡æ ) Liquidus(¡æ ) Mushy Range(¡æ )
183
193
10
183
183
0
183
190
7
183
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Tack Result Chart
120 100 80 60 40
0 hr
No Clean A Type 4 No Clean A Type 3
2 hr
4 hr
8 hr
No Clean A Type 3 No Clean A Type 4
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Tack Result Chart
100
No Clean B Type 4
锡膏的主要参数－2c2
Mesh
18
锡膏的主要参数－2c3
Mesh Concept
200 mesh 325 mesh 500 mesh
-200+325 -325+500
19
锡膏的主要参数－2d1
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%
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
Optimum
13
锡膏的主要参数－2a1
粉粒等级
IPC TYPE 2 IPC TYPE 3 IPC TYPE 4
网眼大小
-200+325 -325+500 -400+635
颗粒大小
45-75 微米 25-45微米 20-38微米
焊锡膏及其使用
AssistantServicesManager QualitekElectronicShenzhenCo.,LT
D.
概要
锡膏成分简述（5分钟） 锡膏的主要参数（30分钟） 锡膏品质（10分钟） 锡膏的使用（15分钟） 一般SMT不良的对策（15分钟） 综述&讨论（ ? 分钟）
4 hr
8 hr
Water Soluble A Type 3 Water Soluble A Type 4
Distribution of Particles of Solder Powder
12 Mesh Size 325/500
10 8 6 4 2 0 Particles Diameter (um)
16
Relative Weight % 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47
20%
☞ 其它成份是表面活化剂、增稠剂 0%
、增韧剂等
RA
RMA
WS
NC
松 香 / 松 香 脂 活 化 剂
溶 剂 其 它
27
松香的化学结构
松 香 （脂） 酸
包含活性机能、有机物组成份 -COOH，-NH2，-NHR，-NR2
COOH
助焊剂强度（力度）取决于：
• 分子结构 • 物理特性 • 周边的媒介物 • 基质的相容性 • 加热相容性
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锡膏的主要参数－3d
焊膏添加剂
▻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：溶解固化物、活性剂，需有挥发性（坍塌、空洞、危害人体） ▻黏度改质剂（触变剂）：印刷成型 ▻润湿剂：Solder Paste与PAD间的易接触，便于残渣清洗 ▻增黏剂：保持贴片后REFLOW前的黏性 ▻防氧化剂：防锡粉氧化，属酚类 ▻表面活剂：降低焊剂的表面张力，增加焊剂对焊粉和焊垫的亲润性 ▻其它添加剂：锡膏制造商的专利
29
锡膏的主要参数－4a
包装方式
30
锡膏的主要参数－4b
包装方式
31
锡膏的品质测试a
铜镜测试：测助焊剂腐蚀性的强弱，敷在长方形的玻璃（专制） 230C±20C 50%±5%RH。
铬酸银试：测氯化物或溴化物的存在，白色或淡黄色表示有，如 有胺类影响需先以PH试纸测验PH>3。
金属含量：IPC-SP-819规定75-92%误差1%内。称熔融前后的重量。 黏度测试：Brookfield及Malcolm测量计测量。单位centipoise(CPS)。
Tack (gm) Tack (gm) Tack (gm) Tack (gm)
Sample 0 hr
2 hr
4 hr
8 hr
1
50.4
78.5
84.8
84.8
2
62.8
97.0
107.3 112.2
3
59.2
71.3
78.6
78.6
4
66.9
86.2
96.2
96.2
5
52.6
55.3
60.7
50.9
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No Clean B Type 3
60
40
0 hr
2 hr
4 hr
8 hr
No Clean B Type 3 No Clean B Type 4
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Tack Result Chart
80
Water Soluble A Type 4
60
Water Soluble A Type 3
40
0 hr
2 hr
216
33
183
238
55
185
255
70
183
266
83
268
302
34
308
312
4
179
179
0
268
290
22
290
310
20
300
310
10
303
303
0
alloy composition 5Sn/90Pb/5Ag
5Sn/92.5Pb/2.5Ag 5Sn/93.5Pb/1.5Ag 2Sn/95.5Pb/2.5Ag 1Sn/97.5Pb/1.5Ag
深度5cm250C±0.250C回温4HS。Brookfield转速5RPM 旋浆下沉2.8cm转10分钟，取最后两个的平均值。
32
锡膏的品质测试b
坍塌测试： 测在室温中及在熔焊中，印着形态的保持。印在毛玻璃 上3个直径0.65cm,厚度0.25mm两块，分别置于25０C± 5０C，50%RH50-70分钟及5-10分钟后置于100０C±5０C， 10±2分钟，不可增大原形的10％（IPC-SP-819）。
锡合金粉 50%
助焊膏 50%
5
锡膏的主要参数
• 合金类型 • 锡粉颗粒
• 助焊剂类型
• (残余物的去除)
• 使用方法（包装）
6
锡膏的主要参数－1a
合金参数
温度范围 a 固相 b 液相
基质兼容性
焊接强度（结合力）
7
锡膏的主要参数－1b
锡铅合金的二元金相图
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183C。 B 纯铅的MP为327C，纯锡2320C，当形成合金 时，则其MP下降以共晶点为最低。
锡膏的主要参数－2c1
大小分布
Type 4 (20-38µm)
Distribution of Particles in Solder Powder
12
Mesh Size 400/635
10
8
6
4
2
0 Particle Diameter (um)
17
Relative weight % 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47
2
锡膏成分简述-1
锡膏的定义
是一种均匀、稳定的锡合金粉、助 焊剂、以及溶剂的混合物。在焊接时可以 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。
3
锡膏成分简述-2
10％助焊膏和90％锡粉的重量比
助焊膏 10%
锡合金粉 90%
4
锡膏成分简述-3
50％助焊膏与50％锡粉的体积比
20
锡膏的主要参数－2d2
氧化比率
Sample -325+500 -400+635
% Oxide 0.07 0.11
21
锡膏的主要参数－2da
科利泰锡粉
22
锡膏的主要参数－2db
23
Solder Ball Test Result
Sample Result -325+500 Pass -400+635 Pass
Accept
Solder Paste MFG. -Paste flux -Solder powder
Scrap
Reject Reject Solderability
QAC Packing Labeling
Accept
QC Viscosity -Slump -Solder ball
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