SMT 锡膏知识2013515-ok

SMT锡膏知识介绍

编制：KevinChen

日期：2013-5-26

课程大纲⏹一、焊锡膏基础简介

⏹二、合金介绍

⏹三、助焊剂

⏹四、锡膏的分类

⏹五、锡膏生产工艺

⏹六、包装、储存与使用

⏹七、理解锡膏的回流过程

⏹八、常见回流焊制程缺陷分析

⏹九、锡膏使用注意事项

⏹十、锡膏常用检验方式

⏹十一、印刷认识

一、焊锡膏基础简介

什么是锡膏??

锡膏是将锡粉颗粒

与助焊剂(Flux medium)

充分混合所形成的一种

膏状物质,这种膏状物质

具有可印刷或点滴的能

力

软焊接

❑无金属熔融结合

❑形成金属键化合物(Intermetallic layer) Cu 3Sn

❑需助焊剂去除金属表面氧化物

Tin/lead 63/37 alloy 锡

/铅63/37 合金

Cu 3Sn and Cu 6Sn 5Intermetallic Flux layer

⏹软焊接是指用相对较低熔点的合金将有高熔点的金属或合金连接，温度低于400℃。

⏹实际的焊接过程取决于润湿的能力和形成合金的能力

合金:

合金是两种或两种以上的金属形成的化合物,

焊锡膏技术中所含的金属成份通常为:

锡(Sn),铅(Pb),银(Ag),铜(Cu)

Pb

固溶度高

提炼工艺简单

熔点低有毒Pb 和Sn

1.表面张力低

2.低熔点

3.低成本

4.无中间层金属化合物

+ Sn

普通的焊盘材料

⏹铜及其合金

❑电镀铜,黄铜,青铜

❑有机镀膜焊盘(OSP)

⏹镍及其合金

❑铁镍钴合金

⏹银和金

OSP 焊盘镍金焊盘

阻焊膜

典型多层

FR4 PCB

基材金属键化合物铜Cu Cu 6Sn 5银Ag Ag 3Sn 金Au AuSn 4 镍Ni Ni 3Sn 4焊接:

焊锡膏基础简介

焊点的截面图(Sn63/Pb37 锡膏与铜)

锡金合金

⏹锡金形成的合金较弱易碎

❑金的含量>4% 造成焊点易碎

⏹不可焊接厚的金层(Au层厚度

0.5µm)

⏹锡膏主要成分

❑锡粉颗粒金属(合金)

❑助焊剂介质(Flux Medium)

⏹活性剂

⏹松香,树脂

⏹粘度调整剂

⏹溶剂

锡粉颗粒

Multicore 锡粉颗粒直径代码:

代码直径

BAS75-53um

AAS53-38um

ABS53-25um

AGS (AGD)45-20um (Type 3)

DAS 38-25um

ADS38-15um (Type 4) ACS45-10um

---20-10um (Type 5)

锡粉类型

粉粒直径

2＃粉

45-75μm

3＃粉25-45μm 4＃粉20-38μm 5＃粉

15-25μm

常用的锡粉尺寸

锡粉外形有球形和椭圆形两种，球形印刷适应范围宽、表面积小、氧化度低，焊点光亮；椭圆形不佳。粉粒直径越小，越容易氧化。

锡粉的生产（旧技术）

-计划在2003年年中停止生产

溶融的合金

N 2

N 2

过大的尺寸

过小的尺寸

有用的锡粉

喷雾头

筛网（涡轮丝网）

锡粉的生产（新技术）

溶解的合金

N 2

N

2

过大的尺寸过小的尺寸

有用的锡粉

筛网

（超声波型）

超声波喷雾器

锡粉尺寸分布(AGS)

0246810

12140

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95100

Particle diameter (microns)

M a s s %

45-20 microns = AGS

焊锡膏基础简介

球形锡粉颗粒

Width

Length

球形长/宽比< 1.5

Multicore 规格:球形颗粒=95% minimum

非球形锡粉颗粒

Distorted Spheres“Dog bones” or irregular

stencil

PCB base

Solder Powder

焊锡粉

Irregular Shape Powder 不规则状粉末

使用小颗粒锡粉

⏹优点

❑提高细间距焊盘的印刷性能❑提高耐坍塌性能

❑提高湿强度

❑增加润湿/活化面积

⏹局限

❑锡粉颗粒被氧化的几率增加❑锡珠缺陷的发生几率增加