锡膏工艺要求及性能检测方法讲义

锡膏成分： 二 锡膏成分：
锡膏里金属含量（重量） 典型值) 锡膏里金属含量（重量）为 90% (典型值 典型值 体积比： 金属/ 助焊剂； 体积比：50% 金属 50% 助焊剂；
金属成分
金属合金有多种，常见的有： 金属合金有多种，常见的有：
1. Sn/Pb 锡铅组合； 锡铅组合； 2. Sn/Pb/Ag 锡铅银组合； 锡铅银组合； 3. Sn/Ag/Cu 锡银铜组合； 锡银铜组合； 4. 含少量微量元素者，如：Bi Sb 等； 含少量微量元素者， 注：合金粉是在惰性气体中用气体喷雾法或离心喷雾法（锡球 合金粉是在惰性气体中用气体喷雾法或离心喷雾法（ 大小均匀）获得，并在氮气中储存以避免氧化； 大小均匀）获得，并在氮气中储存以避免氧化； 合金锡球粒度的大小 形状 均匀度 表面氧化程度对锡膏的影响很 颗粒越小粘度越大，但容易氧化， 大，颗粒越小粘度越大，但容易氧化，微量元素的作用是延缓合 金的融解时间降低活性； 金的融解时间降低活性；
总结： 五 总结：
锡膏是一种混合物，其中的任何一种元素都将影响到锡膏的 锡膏是一种混合物， 特性及使用效果，所以了解锡膏的特性才能将锡膏发挥的更好， 特性及使用效果，所以了解锡膏的特性才能将锡膏发挥的更好， 并且根据产品的不同特性选择相应的锡膏。 并且根据产品的不同特性选择相应的锡膏。
4.形成一个大锡球，有较多 形成一个大锡球， 形成一个大锡球 锡球且形成晕圈（ ）； 锡球且形成晕圈（NG）；
塌陷性测试
方法： 方法：
使用0.1mm和0.2mm的钢板，将锡膏印到氧化铝或玻璃 和 的钢板， 使用 的钢板 环氧基板上； 环氧基板上； 要求： 要求： 1. 每一种钢板包含两组孔径排列，有确定的孔径尺寸及间距； 每一种钢板包含两组孔径排列，有确定的孔径尺寸及间距； 2.分别沿 Y方向排列，孔径大小（0.2*2.03mm或0.33*2.03m 分别沿X 方向排列 孔径大小（ 方向排列， 分别沿 或 m）可相同但间距是渐进式变化； ）可相同但间距是渐进式变化； 3. 将样本放置在室温下 －20分钟后各取其中一组测试； 将样本放置在室温下10－ 分钟后各取其中一组测试 分钟后各取其中一组测试； 4. 将剩下的样本加热到 将剩下的样本加热到150℃，10-15分钟等冷却后再测试； 分钟等冷却后再测试； ℃ 分钟等冷却后再测试 此试验最终以锡膏间的桥接（短路）来判定 此试验最终以锡膏间的桥接（短路）来判定；
锡膏按熔点的不同可分为： 锡膏按熔点的不同可分为：
1. 高熔点型：250℃以上； 高熔点型： ℃以上；
熔点： 如：95Sn/5Sb 熔点：235℃ ℃ 10Sn88Pb/2Ag 熔点： 熔点：268-302℃ ℃ 1Sn/97.5Pb/1.5Ag 熔点：309℃ 熔点： ℃
2. 常用锡膏：179-183℃； 常用锡膏： ℃
角度计算公式：左右角相加 ； 角度计算公式：左右角相加/2；
润湿性： 润湿性：
取两片母板，垂直放置， 取两片母板，垂直放置，并在接触面及端面放置定量 的锡膏， 后比较相应的长度及高度： 的锡膏，过reflow后比较相应的长度及高度：如下图所示： 后比较相应的长度及高度 如下图所示：
锡膏工艺性测试： 四 锡膏工艺性测试：
锡球尺寸类型：（常用） 锡球尺寸类型：（常用） ：（常用
80% Minimum Between 10% Maximum Less Than
Less Than 1% Larger Than
Type 3
45 Microns
45-25 Microns
20 Microns
Type 4
38 Microns
38-20 Microns
锡球测试： 锡球测试：
1. 取两组：将带有3个直径为 取两组：将带有 个直径为 个直径为6.5mm圆孔的钢板； 圆孔的钢板； 圆孔的钢板 2. 将锡膏印到氧化铝基板上，钢板厚度：TYPE1-3 取0.2mm， 将锡膏印到氧化铝基板上，钢板厚度： ， TYPE4-5 取0.1mm； 0.1mm； 3. 一组放在室温下存放 －20分钟，另一组放在温度：25+/-3℃ 湿度： 一组放在室温下存放10－ 分钟 另一组放在温度： 分钟， ℃ 湿度： 50+/-10% 的环境下4小时 小时+/-15分钟，可以放在铁板烧上进行熔 分钟， 的环境下 小时 分钟 温度： 解，温度：210-220℃， 时间不超过 秒，分四种现象加以评定： ℃ 时间不超过20秒 分四种现象加以评定：
锡膏工艺性包括： 锡膏工艺性包括：金属含量 粘度测试 锡球 SIR (表面阻抗 表面阻抗 测试) 酸度（ 测试 铜镜 塌落性 酸度（mgKOH/g) 卤化物含量等 现列举几个加以说明： 现列举几个加以说明：
金属含量测试： 金属含量测试：
1.取定量的锡膏（20.00－30.00g） 取定量的锡膏（ － ） 取定量的锡膏 2.放入烧杯或其他陶瓷器具内 放入烧杯或其他陶瓷器具内 3.按正常的 按正常的profile进行熔解 按正常的 进行熔解 4.冷却后用酒精将残留洗净 冷却后用酒精将残留洗净 5.称重，单位精确到0.01g， 称重，单位精确到 称重 ， 6.最终将两者相比得出百分比含量 最终将两者相比得出百分比含量 一般用于钢板印刷的金属含量在89.5％-90.5％ ％ 一般用于钢板印刷的金属含量在 ％ 注意试验安全） （注意试验安全）
20 Microns
Type 5
25 Microns
25-10 Microns

10 Microns
助焊剂
助焊剂分类： 助焊剂分类：
树脂型助焊剂： 树脂型助焊剂：
1. 天然松香； 天然松香； 2. 合成树脂
有机助焊剂(OA)： 有机助焊剂(OA)：
有机酸(OA)助焊剂比松香助焊剂强，比无机助焊剂弱。在助焊 助焊剂比松香助焊剂强，比无机助焊剂弱。 有机酸 助焊剂比松香助焊剂强 剂活性和可清洁性之间，它提供了一个很好的平衡， 剂活性和可清洁性之间，它提供了一个很好的平衡，特别 是如 果其固体含量低(1-5%)。 这些助焊剂含有极性离子，很 容易用 果其固体含量低 。 这些助焊剂含有极性离子， 极性溶剂去掉，如水。 极性溶剂去掉，如水。
无机助焊剂(IA)： 无机助焊剂 ：
无机助焊剂一般用于非电子应用，如铜管的铜焊。 无机助焊剂一般用于非电子应用，如铜管的铜焊。其主要的 缺点是有化学活性残留物，可能引起腐蚀和严重的局部失效。 缺点是有化学活性残留物，
助焊剂按活性可分为： 助焊剂按活性可分为：
1.“R”型：无活性； 型 无活性；
无活化剂， 无活化剂，即将纯水白松香溶于有机溶剂中
锡膏按清洗方法分为： 锡膏按清洗方法分为： 1. 免清洗 免清洗;
2. 水洗； 水洗； 3. 有机溶剂清洗 有机溶剂清洗；
锡膏按环保可分为： 锡膏按环保可分为：
1. 有铅锡膏； 含Pb 合金等 有铅锡膏； 2. 无铅锡膏； 在合金内不含 无铅锡膏； 不含Pb 常见： 常见：Sn/Ag/Cu ,Sn/Ag,
2.“RMA”型：中度活性； 型 中度活性；
将松香溶于含有轻度活性活化剂的有机溶剂中
3.“RA”型：完全活性； 型 完全活性；
型有更高活性， 较RMA型有更高活性，多用于工业生产，焊后建议清洗 型有更高活性 多用于工业生产，
4.“SA”型：超活性； 型 超活性；
较水溶性有机助焊剂有更高活性且更易清洗
3. 活性剂
有机酸等
4. 发泡剂
表面活性剂
5. 助焊剂里还存在一些添加剂，如：触变剂 防氧化剂 卤化物 有机 助焊剂里还存在一些添加剂，
酸等
助焊剂作用： 助焊剂作用：
1. 清除保护层 2. 去除氧化物, 硫化物和其它能产生反应的物质； 去除氧化物, 硫化物和其它能产生反应的物质； 3. 防止焊接工艺升温过程中焊点再氧化的产生； 防止焊接工艺升温过程中焊点再氧化的产生； 4. 减低焊点表面张力，提高焊料的润湿性； 减低焊点表面张力，提高焊料的润湿性； 5. 保护焊点免受腐蚀和环境影响等；
如：63Sn/37Pb 62Sn/36Pb/2Ag 熔点： 熔点：183℃ ℃ 熔点： 熔点：179℃ ℃
3. 低温锡膏：150℃以下； 低温锡膏： ℃以下；
如：42Sn/58Bi 43Sn/43Pb/14Bi 熔点： 熔点：139℃ ℃ 熔点： 熔点：144-163℃ ℃
注：不同的熔点为不同制程需求而定
锡膏分类： 一 锡膏分类：
类型（常用型）： 类型（常用型）：
1. 中等活性松香型RMA (Rosin Mildly Activated) 中等活性松香型 2. 水溶性 水溶性WS型 (Organic Acid Water Soluble) 型 3. 低残留、免清洗型 低残留、免清洗型LR (Low Residue, No-Clean)
锡膏可焊性评比： 三 锡膏可焊性评比：
扩展性： 扩展性：
试验一： 试验一： 将定量的锡膏放在规定的母板上， 将定量的锡膏放在规定的母板上，过reflow后 后 扩展面积越大表示扩展性越好，一般要大于90％； 扩展面积越大表示扩展性越好，一般要大于 ％；
试验二： 试验二：
将上述试验的样品沿中心线切开，以接触角来评定， 将上述试验的样品沿中心线切开，以接触角来评定， 参照下图所示
5.“SRA”型：超强松香活性； 型 超强松香活性；
最强的且最有效松香型助焊剂， 最强的且最有效松香型助焊剂，用于非常难焊接的部件 必须进行清洗。 必须进行清洗。
助焊剂成分
1. 溶剂
异丙醇、各种醇类化合物、 异丙醇、各种醇类化合物、去离子水等
2. 天然松香／合成树脂 天然松香／
松香九成以上是一些有机酸的混合物， 松香九成以上是一些有机酸的混合物，余下的是非酸性物质
1.形成一个大锡球，周围 形成一个大锡球， 形成一个大锡球 没有小锡球（优良）； 没有小锡球（优良）；
2.形成一个大锡球，有极 形成一个大锡球， 形成一个大锡球 小锡球小于3个 良好）； 小锡球小于 个（良好）；