锡膏成份与分析
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活化剂之反应机构
氢卤化氨活化剂，在前述之预热区中，产生卤化铜类 （CuX2）以及铜之错合物，再于回焊区和熔融的铅锡发 生反应，进而形成金属铜和锡以及卤化铅等生成物。且所 形成的金属铜又很快地再熔入熔融焊锡液体中，于其表面 上形成一种多铜式的表层，此表层可增进沾锡能力。
CuCl2 + Sn
SnCl2 + Cu
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ps2：当N2在加热区取代氧气，则锡膏和金属曝露 在氧气之环境也随之减少，则氧化之可能性也随之 降低。评估Reflow Oven之需要（使用氮气时）， 通常以下列三种基本性能标准能够维持平衡，为最 有效之标的。
气体纯度（PPM O2 大零件及小零见间温度之均匀性（ΔT） 效率（电力及流量）
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圖 (1)攪 拌 時 間 對 溫 度 之 影 響
T em p
35
30
25
20
15
10
5
0
0
5
10
15
20
Tim e(m in)
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回温8小时未搅拌和搅拌之锡膏
未搅拌
X25
X50
搅拌5
X25
分钟
X50
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Microscope X50 放置10天后之锡膏
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锡膏反应行为
a.粘度变化
热扰动效应（thermal agitation effect）--在较高的 温度下黏度的下降将产生较 大的热融落（hot slumping）
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Solder Paste
Flux 质量百分比9.5% 体积百分比50%
Metal 质量百分比90.5% 体积百分比50%
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锡膏特性
粘度：锡膏经由外来应力，就是刮刀的卷动而流动所产生 的抵抗值之称。
CXO性：继续搅拌后的锡膏会软化，静置一定时间后黏度 会有回复的现象，其软化到回复的的时间，在各种锡膏中 会有些差异，这个特性又和其它要素交互作用，选用不当 锡膏会产生崩溃等不良现象。
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锡膏反应行为
c、金属表面清净化作用
氢卤化氨活化剂 Amine Hydrohalides 有机酸活化剂 Organic Acid
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锡膏反应行为
d、回焊区之solder（183℃~230℃） 在reflow的状态中，当松香和焊锡皆为液态时，焊锡性最 佳，去氧化的效果最好，并产生接口合金层接合零件及焊 点。Reflow的峰值温度通常是由焊锡熔点温度，组装基板 和组件的耐温度决定。基于异质特性，锡膏的聚合时间比 润湿天平测试求得时间来的长。一般最小峰值温度大约在 焊锡熔点以上30℃左右，若回焊温度低于上述时，将产生 冷接点和润湿不够。而可望的最大峰值温度大约235℃， 超过此温度，环氧树脂基板和塑料部份的胶化和脱层就成 为一个顾虑。再者，超额的共界金属化合物将形成，并导 致较脆的焊接点。
2CuCl2 + Sn
SnCl4 + 2Cu
CuCl2 + Pb PbCl2 + Cu
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沾锡、焊接及沾锡平衡
沾锡之原理 所谓Wetting Balance “沾锡平
衡”，是指举起的锡池与样品 相遇的剎那间，所产生的两个 不同的动作，每个动作都有力 量表现出来，最后当作用力达 到平衡而停止，即完成全部过 程，称沾锡平衡（wetting balance）。当清洁的固体进入 液面的剎那，在其接触面处， 假想其截面上有壹接触角Q，于 是在该处有两股力量汇集。其 一是液体本身的内聚力 （cohesive force）所形成的浮 力；其二是液体为固体表面所 产生的附着力（adhesive force） 再由如下图所示：
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沾锡曲线图
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锡膏反应行为
e、界面合金共化物（IMC） 能够被锡铅合金（solder），其焊锡与被焊底金属 之间，在高温下快速形成一薄层类似〝锡合金〞 的化合物。此物起源于锡金属原子及底金属原子 之相互渗入、迁移、扩散，而在冷却固化之后立 即出现一层薄薄的〝共化物〞，且会逐渐增厚。 这种由焊锡与其底金属接口之间所形成的各种共 合物，统称Intermetallic Compound 简称 IMC 。
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Ps1：松香之氧化反应 松香酸 Abietic acid（mp 173-175℃） temp 150℃
双氢松香酸Dihydroabietic （过氧化物）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CH3
COOH
CH3
COOH
CH3
CH3
Temp 150℃
CH3
CH
CH3
CH
CH3
CH3
Abietic acid
Mp 173-175℃
Dihydroabietic （过氧化物）
锡膏成份与特性
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一般锡膏
锡粉
成份：63Sn/37Pb （SE48-M954-2 成分是含Sn、Pb、Ag、Sb） 熔点：183℃ 锡粉直径：20~45um 粉末形状：球形 粘性：2300 ±10%Ps
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Flux(助焊剂)成份 Solvent（40~50%） 醇类（Alcohols）乙二醇（Glycols） 乙二醇醚类 Terpineols（C10H18O） rosin松香（45~50%） 松香酸（Abietic Acid）34% 脱氢松香酸（Dehydroabietic Acid）24% Palusic Acid 9% Activators（3~10%） Amine Hydrochloride氢卤化氨活性剂 Rheological Additives （1~3%） Ricinoleic Acid 蓖麻油酸
粘着性：可以说是锡膏的向内凝集力（Tack），在印刷时， 虽然受黏性力和接着力的抵抗，但因其力量通常比其它的 大，又受强力的剪断力（卷动）才不会黏在后面，而锡膏 会形成滚筒浸透版目。
接着性：会依接着对象而变化，但在印刷的锡膏通版目过 程中，需要比黏着力还大，才能把锡膏转移到基版上面， 后工程的零件搭载时会脱落，是接着力不足的关系。
溶剂减少效应（solvent loss effect）--温度的上升常常使 助焊剂脱出较多的溶剂并导 致固态含量的增加而使黏度 上升
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锡膏反应行为
b、氧化防止作用 水、氧和温度是金属氧化作用的必备条件，因此 在IR reflow，必需减少水和氧之存在，所以在此 条件下有3项重点必须特别注意，第一个是松香的 氧化反应(ps1)，其二是氮气的使用，第三是预热 使水份蒸发减少金属和锡膏之氧化机会，由于松 香中具有不饱和的双键，所以将有利于本身氧化 反应的发生，在温度150℃或更高的时候，需用 氮气(ps2)等惰性气体对其氧化加以控制。
活化剂之反应机构
氢卤化氨活化剂，在前述之预热区中，产生卤化铜类 （CuX2）以及铜之错合物，再于回焊区和熔融的铅锡发 生反应，进而形成金属铜和锡以及卤化铅等生成物。且所 形成的金属铜又很快地再熔入熔融焊锡液体中，于其表面 上形成一种多铜式的表层，此表层可增进沾锡能力。
CuCl2 + Sn
SnCl2 + Cu
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ps2：当N2在加热区取代氧气，则锡膏和金属曝露 在氧气之环境也随之减少，则氧化之可能性也随之 降低。评估Reflow Oven之需要（使用氮气时）， 通常以下列三种基本性能标准能够维持平衡，为最 有效之标的。
气体纯度（PPM O2 大零件及小零见间温度之均匀性（ΔT） 效率（电力及流量）
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圖 (1)攪 拌 時 間 對 溫 度 之 影 響
T em p
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Tim e(m in)
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回温8小时未搅拌和搅拌之锡膏
未搅拌
X25
X50
搅拌5
X25
分钟
X50
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Microscope X50 放置10天后之锡膏
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锡膏反应行为
a.粘度变化
热扰动效应（thermal agitation effect）--在较高的 温度下黏度的下降将产生较 大的热融落（hot slumping）
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Solder Paste
Flux 质量百分比9.5% 体积百分比50%
Metal 质量百分比90.5% 体积百分比50%
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锡膏特性
粘度：锡膏经由外来应力，就是刮刀的卷动而流动所产生 的抵抗值之称。
CXO性：继续搅拌后的锡膏会软化，静置一定时间后黏度 会有回复的现象，其软化到回复的的时间，在各种锡膏中 会有些差异，这个特性又和其它要素交互作用，选用不当 锡膏会产生崩溃等不良现象。
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锡膏反应行为
c、金属表面清净化作用
氢卤化氨活化剂 Amine Hydrohalides 有机酸活化剂 Organic Acid
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锡膏反应行为
d、回焊区之solder（183℃~230℃） 在reflow的状态中，当松香和焊锡皆为液态时，焊锡性最 佳，去氧化的效果最好，并产生接口合金层接合零件及焊 点。Reflow的峰值温度通常是由焊锡熔点温度，组装基板 和组件的耐温度决定。基于异质特性，锡膏的聚合时间比 润湿天平测试求得时间来的长。一般最小峰值温度大约在 焊锡熔点以上30℃左右，若回焊温度低于上述时，将产生 冷接点和润湿不够。而可望的最大峰值温度大约235℃， 超过此温度，环氧树脂基板和塑料部份的胶化和脱层就成 为一个顾虑。再者，超额的共界金属化合物将形成，并导 致较脆的焊接点。
2CuCl2 + Sn
SnCl4 + 2Cu
CuCl2 + Pb PbCl2 + Cu
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沾锡、焊接及沾锡平衡
沾锡之原理 所谓Wetting Balance “沾锡平
衡”，是指举起的锡池与样品 相遇的剎那间，所产生的两个 不同的动作，每个动作都有力 量表现出来，最后当作用力达 到平衡而停止，即完成全部过 程，称沾锡平衡（wetting balance）。当清洁的固体进入 液面的剎那，在其接触面处， 假想其截面上有壹接触角Q，于 是在该处有两股力量汇集。其 一是液体本身的内聚力 （cohesive force）所形成的浮 力；其二是液体为固体表面所 产生的附着力（adhesive force） 再由如下图所示：
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沾锡曲线图
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锡膏反应行为
e、界面合金共化物（IMC） 能够被锡铅合金（solder），其焊锡与被焊底金属 之间，在高温下快速形成一薄层类似〝锡合金〞 的化合物。此物起源于锡金属原子及底金属原子 之相互渗入、迁移、扩散，而在冷却固化之后立 即出现一层薄薄的〝共化物〞，且会逐渐增厚。 这种由焊锡与其底金属接口之间所形成的各种共 合物，统称Intermetallic Compound 简称 IMC 。
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Ps1：松香之氧化反应 松香酸 Abietic acid（mp 173-175℃） temp 150℃
双氢松香酸Dihydroabietic （过氧化物）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CH3
COOH
CH3
COOH
CH3
CH3
Temp 150℃
CH3
CH
CH3
CH
CH3
CH3
Abietic acid
Mp 173-175℃
Dihydroabietic （过氧化物）
锡膏成份与特性
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一般锡膏
锡粉
成份：63Sn/37Pb （SE48-M954-2 成分是含Sn、Pb、Ag、Sb） 熔点：183℃ 锡粉直径：20~45um 粉末形状：球形 粘性：2300 ±10%Ps
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Flux(助焊剂)成份 Solvent（40~50%） 醇类（Alcohols）乙二醇（Glycols） 乙二醇醚类 Terpineols（C10H18O） rosin松香（45~50%） 松香酸（Abietic Acid）34% 脱氢松香酸（Dehydroabietic Acid）24% Palusic Acid 9% Activators（3~10%） Amine Hydrochloride氢卤化氨活性剂 Rheological Additives （1~3%） Ricinoleic Acid 蓖麻油酸
粘着性：可以说是锡膏的向内凝集力（Tack），在印刷时， 虽然受黏性力和接着力的抵抗，但因其力量通常比其它的 大，又受强力的剪断力（卷动）才不会黏在后面，而锡膏 会形成滚筒浸透版目。
接着性：会依接着对象而变化，但在印刷的锡膏通版目过 程中，需要比黏着力还大，才能把锡膏转移到基版上面， 后工程的零件搭载时会脱落，是接着力不足的关系。
溶剂减少效应（solvent loss effect）--温度的上升常常使 助焊剂脱出较多的溶剂并导 致固态含量的增加而使黏度 上升
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锡膏反应行为
b、氧化防止作用 水、氧和温度是金属氧化作用的必备条件，因此 在IR reflow，必需减少水和氧之存在，所以在此 条件下有3项重点必须特别注意，第一个是松香的 氧化反应(ps1)，其二是氮气的使用，第三是预热 使水份蒸发减少金属和锡膏之氧化机会，由于松 香中具有不饱和的双键，所以将有利于本身氧化 反应的发生，在温度150℃或更高的时候，需用 氮气(ps2)等惰性气体对其氧化加以控制。