培训教材锡膏基础知识生产工艺及使用问题讲解

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2
179~18 3
锡膏中助焊剂的配比:
活性剂 其它
活性剂
树脂
溶剂
其它
松香
溶剂
触变剂 触变剂
A类
B类
添加剂:

卤化物 中性有机酸：活化锡铅表面 胺类：活化银表面 有机酸：高温下配合助焊剂除污 氯化胺（RA） 溶剂：溶解固化物、活性剂，需有挥发速率及沸点（坍塌、空洞） 触变剂：印刷成型 润湿剂 增黏剂：保持贴片后，REFLOW前黏性 防氧化剂：防止焊粉氧化，酚类 表面活性剂：降低焊剂表面张力，增加焊剂对焊粉及焊盘的亲润性 其它：厂家专利
*添加銀(Ag)金屬會使強度硬 度增加，連機械強度耐疲勞也 會增加。
*添加鉍(Bi)金屬會降低熔點 並使焊點變得又硬又脆，使焊 點產生斷裂，但其導電性奇佳。 含銀 62 *鋅(Zn)是錫膏中極欲排除雜 質之一，無法與錫鉛融合，經 時變化後會析出，易造成焊點 斷裂。
2%
63/3 63 7
37
183
共 晶 銲 錫
TI is big
3
10
30
转速(RPM)
存贮与运输
锡膏的存贮:


存贮温度的要求: 锡膏需保存在10℃以下, 根据原料不同,保质期为 制造成品后90天或者 180天. 存贮运输的要求: 需使用冷冻设备保存运 输或者利用冰袋.
锡膏的回温与搅拌:


TAMURA锡膏从冷藏环 境中取出后需在常温下 回温1.5-3小时 TAMURA锡膏回温完成 后需要搅拌2-5分钟 O K

坍塌测试
–
–
冷坍塌测试，#1板在25 +/- 5C和湿度为50+/10%的环境下放置30分 钟 热坍塌测试，#2板在 150+/-10C的电炉上加 热10至15分钟，然后冷 却到室温
锡膏的测试(二):

锡球:
–
–
–
–
锡球测试是测试锡膏回 流后，在未润湿的底板 上出现的小锡球 测试方法依照IPC-TM650 的 2.4.43 回流后将样板放在10X 或20X的显微镜下观察 无成簇或大锡球
N G
N G
印刷 PRINT
錫膏與印刷條件(參考值)
QFP 腳距 0.65mm 錫粉末形狀:不規則 規則 焊錫粉末最大粒徑 錫膏黏度(Pa.s) 鋼版厚度(mm) 鋼版的開口幅(mm) 鋼版與基板間隙(mm) 刮刀速度(mm/sec) ○ ○ 75μm 0.5mm ╳ ○ 50μm 0.3mm ╳ ○ 30μm


良好的锡膏粘度值应在 粘 300 160 Pa •s--240 Pa •s 度 之间.(PCU-205 10rpm 25℃) 200 触变值(TI)应在0.4-0.7 之间. TI=log(viscosity of 3 100
rpm/viscosity of 30 rpm)
TI is small
相关测试参数:




金属含量 锡球 粘度 SIR (表面阻抗测试) 铜镜 铬酸银试纸




粘力 塌落性 可焊性 助焊剂绝缘性 酸度（mgKOH/g) 卤化物含量
影响粘度的因素:


粘度 焊膏中的金属含量 助焊剂的粘度 温度 焊膏寿命、储存情况 预搅拌
金属含量
锡膏的测试(一):
各成分的性能指标:




锡粉:可印刷性,锡球分布, 焊接温度. 松香:可印刷性,焊接特性, 预防潮湿的性能. 活性剂:焊接特性,锡球防 止性,粘度的稳定性. 触变剂:可印刷性,埸陷流 挂性(包括热流挂和冷流 挂) 溶剂:置放时间,热流挂和 印刷时间
Solder Powder
Resin
Activator T源自文库ixotropy Agent
Solvent
锡粉的制造过程:

锡粉由液态焊料通过离 心器的作用,最后经过 分类而得出我们所需要 的锡粉. 整个过程中我们需要控 制氧气的含量.同时分 类时我们会根据要求而 筛选.
O2 control
Liquid solder

Solder powder
有铅焊錫粉末合金
銲錫粉末=錫鉛合金或是添加其他特 殊金屬 合金 錫 比例 鉛 銀 熔點(℃) 備 註

合格品
不合格品
锡膏的测试(六):
焊接性测试: 试验基板为铜制板 试验温度为锡膏熔点加上 50℃

Sn-Pb-0.4Ag
Sn-3Ag-0.5Cu
锡膏的分类:


从原料方面可以分为有 铅和无铅锡膏 例:TAMURA有铅 RMA-20-21 无铅:TLF-204-111 从焊接条件上可以分为 高温焊接和低温焊接用 锡膏 例:TAMURA低温: TLF-401-11
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焊錫粉末顆粒(二)
二、粉末形狀 1、不規則型:印刷後易下塌造成 短路，球徑大小也難一致， 較不適合fine pitch印刷作業。 2、規則型:因為是球形的關係， 球徑大小也較規則，較適合 fine pitch印刷作業，另外球 型粉末在不活性氣體中製造， 所以焊錫氧化率較低。
锡粉的分布图:
锡膏的粘度和触变值:
锡膏制造与相关参数
锡膏的特性和各项参数:

组成部分: 锡粉 主要指标:成分和大小 助焊剂 主要指标: 松香,活性剂,触变剂 和溶剂
锡粉的成分直接影响到锡膏 的熔点和可靠性等.锡粉的直 径大小分类按IPC标准可以分 为几类,市场上常见的是三号 和四号锡粉.
松香和活性剂都有预防氧化的功能, 松香还有去除氧化的功能. 触变剂的主要作用是防止各成分的分离. 溶剂的主要功能是溶解锡膏的各项成分, 使各成分能够均匀分布.
低温焊接用锡膏曲线
焊錫粉末顆粒(一)
一、單位類別 1、mesh:使用每英吋網目篩 選所需焊錫粉末大小，通常 用於不規則形狀之焊錫粉末。 2、μ m:公制單位(10-3mm) ， 使用光學檢測篩選所需焊錫 球徑大小，粉末為規則形狀 (真圓形) 才適用。
me 2 sh 0 0
μm
2 5 0 6 3
2 3 4 5 6 7 2 0 0 0 0 5 0 0 0 5 4 3 3 2 3 4 7 1 5
显微镜下的锡粉
锡膏的测试(三):

粘度测试 :
–
–
粘着力测试非常重要， 对于测试在高速贴片过 程中，锡膏对电子元件 的粘接能力 粘着力的测试方法依照 IPC-TM-650 的 2.4.44
锡膏的测试(四):

扩展率测试 : 扩展率是衡量锡 膏活化性能的一个指标
锡膏的测试(五):
溶熔性测试: 试验基板为陶器板 试验温度为锡膏熔点加上 50℃