锡膏评估报告

焊膏评估(Evaluating Solder Paste)

1评估项目

1.1 金属粉末百分（质量）含量(Solder Paste Metal Content By Weight)

1.2 润湿(Wetting)

1.3 塌落(Slump)

1.4 粘附性(Tack)

1.5 焊料球(Solder Ball)

1.6 工作寿命(Worklife)

1.7 粘度(Viscosity)

1.8 合金成份(Alloy)

1.9 粒径(Powder Size)

1.10 卤素含量

1.11 一次通过率

2 评估方法

2.1 金属粉末百分（质量）含量(Solder Paste Metal Content By Weight)

2.1.1 试样

约50g焊膏。

2.1.2 设备、仪器和材料

a) 天平(Balance)：精确到0.01g;

b) 加热设备（如热风枪）;

c) 焊剂溶剂(Solvent)。

2.1.3 试验步骤

a)称取10~50g(精确到0.01g)的焊膏放入已称重的耐热容器内;

b)在合金液相线上25oC熔化焊膏后，冷却至室温;

c)用Solvent清洗焊膏残留物后，将样品烘干;

d)称取容器重量，计算出焊膏含金属的重量。

利用下面的公式计算焊膏的金属含量：

(焊膏中金属的重量/焊膏原始重量)*100%=金属含量%

2.1.4评估标准

按此试验方法进行分析时，合金粉末百分（质量）含量的实测值与规格值偏差应不大于±1%。

2.2 润湿(Wetting)

2.2.1 试样

与所用基板焊盘性能相似的无氧铜片，尺寸为76mm*25mm*0.8mm。

2.2.2 设备、仪器和材料

a) 平整的热板;

b) 10倍的放大镜；

c) 液态的铜清洗剂（如50g磷酸三钠、50g磷酸氢钠加1L的水的溶液）；

d) 去离子水；

e) 异丙醇；

f) 焊剂清洗剂；

g) 模板：尺寸为76mm*25mm*0.2mm,模板上至少开有三个直径为6.5mm的圆形孔，孔距最小为10mm。

2.2.3 步骤

a)将裸铜板用60~80oC液态铜清洗剂清洗15min~20min，然后进行水洗、异丙醇漂洗，干燥，在去离子水中放10min，在空气中晾干;

b) 在样板上进行印刷焊膏;

c)将热平板控制在焊膏中合金粉未的液相线温度以上25oC±3oC;

d)用热风枪加热焊膏，接触总时间不得超过20s;

e)用20倍放大镜观察试样。

2.2.4按表1进行评估

表1

级别试验结果结论

1 焊膏中的熔融焊料润湿了试样，并且铺展至施加了焊膏的区域的边界之外。完好

2 试样上施加了焊膏的区域完全被焊膏中的熔融焊料润湿。可接受

3 试样上有部分施加了焊膏的区域未被焊膏中的熔融焊料润湿。不接受

4 试样明显未被焊膏的熔融焊料润湿，焊膏中的熔融焊料聚集为一个或多个焊料球。不接受

2.3 塌落(Slump)

2.3.1试样

采用76*25*1mm的FR-4作为标准试样载体，数量为四块。

2.3.2设备、仪器和材料

a)模板：使用如表2、表3所示模板IPC-A-20，IPC-A-21；

b)刮板（橡胶）;

c)试样钳;

d)温控加热炉；

e)显微镜。

2.3.3 试验步骤

a) 用两种模板分别在两个载体上印刷焊膏图形，形成四块试样。印刷的焊膏图形应均匀，焊膏图形之外不得有焊膏残粒；

b) 将每种模板印刷的试样进行编号，其中一块为1＃，另一块为2＃；

c) 将两个1＃和两个2＃的试样置于温度为25oC±5oC和相对湿度为

（50±10）%RH的环境中停留10min~20min后，检验两个1＃试样是否有桥连。

d) 将两个经过c)试验后的2＃试样，在150±10oC条件下放置10~15min后冷却至室温，再检验其是否有桥连现象；

e) 将试样上发生桥连的间距填入表2与表3中。

表2

IPC-A-21(0.2mm)

开孔尺寸0.63*2.03mm 开孔尺寸0.33*2.03mm

间距mm Hor. Vert. 间距mm Hor. Vert.

25oC 150oC 25oC 150oC 25oC 150oC 25oC 150oC

0.79 0.45

0.71 0.40

0.63 0.35

0.56 0.30

0.48 0.25

0.41 0.20

0.33 0.15

0.10

0.08

表3

IPC-A-20(0.1mm)

开孔尺寸0.33*2.03mm 开孔尺寸0.2*2.03mm

间距mm Hor. Vert. 间距mm Hor. Vert.

25oC 150oC 25oC 150oC 25oC 150oC 25oC 150oC

0.45 0.30

0.40 0.25

0.35 0.20

0.30 0.175

0.25 0.15

0.20 0.125

0.15 0.10

0.10 0.075

0.08

2.3.4 评估标准

表4

模板厚度（mm）试验步骤截止发生桥连正常情况的间距（mm）0.20 c) <0.25

<0.175

0.10 d) <0.30

<0.20

2.4 粘附性(Tack)

2.4.1 仪器和材料

a)基板两块;

b) 元件1005、1608、3216各5个。

2.4.2 试验步骤

a) 选取2枚基板标号为1＃，2＃，每块基板上分别贴元件1005、1608、3216各5个；

b) 将1＃试样在温度为25oC±5oC和相对湿度为（50±10）%RH的环境中停留10min~20min后翻转，数出元件掉下的型号与数量，翻转试样板；

c) 将1＃与2＃试样在温度为25oC±5oC和相对湿度为（50±10）%RH的环境中停留2h后翻转，数出元件掉下的型号与数量，翻转试样板；

d) 将试验3.4.2与3.4.3记录在表5中。

表5

元件掉下数量1＃掉下数量2＃

10~20min 2h

1005

1608

3216

2.4.3 评估标准

焊膏最小粘附力及其保持时间应符合产品标准规定。

2.5 焊料球(Solder Ball)

2.5.1 试样载体

试样载体为厚度为0.60~0.80mm，最小长度和宽度为76mm和25mm的磨砂玻璃、氧化铝基板。

2.5.2 设备、仪器和材料

a) 金属模板：对采用1、2、3、4型合金粉未的焊膏使用尺寸为76＊25＊0.2mm 的模板，模板上至少要有三个直径为6.5mm、中心间距为10mm的圆形漏孔；对采用5、6型合金粉未的焊膏采用尺寸为76＊25＊0.1mm的模板，模板上至少要有三个直径为1.5mm、中心间距为10mm的圆形漏孔；

b) 浸焊槽：尺寸不小于100＊100＊75mm（深度），槽内所装焊料的温度应保持在被测焊膏合金粉末液相线温度以上25℃；

c) 平整的热板；

d) 表面温度计；

e) 放大镜：20倍；

f) 刮板（橡胶）；

g) 溶剂；

h) 去离子水；

i) 或热板温度处于焊膏合金液相线温度以上25oC±3oC。

2.5.3 试验步骤

a) 试验制备

i)用铲刀将焊膏搅匀，并将焊膏置入25oC±2oC的环境中；

ii)用2.5.2中规定的两种金属模板中的一种模板，用刮板把焊膏印刷到两个试样载体上，形成试样。焊膏要填满金属模板的每个漏孔并刮平；

iii)将试样放置于温度为25oC±3oC和相对湿度为（50±10）%RH的环境中。

b) 试验

i)试验前应清理浸焊槽中焊料表面的氧化层；清除热板表面所有无关物品的氧化层，以确保正确地控制温度。

ii)第一个试样在焊膏印刷后的15±5min内进行试验，另一个试样在印刷后

4h±15min内进行试验。试验方法可以为下列二种之一：

1)将上表面附有焊膏的试样以（25±2）mm/s的速度水平浸入浸焊槽，直到试样厚度的一半被浸入浸焊槽的焊料为止。一旦焊膏中的合金粉未熔化，立即从浸焊槽中以水平方式取出试样。试样在浸焊槽内的总时间不得超过20s。

2)用热风枪吹热焊膏，一旦焊膏中的合金粉未熔化，立即从浸焊槽中以水平方式取出试样。试样在浸焊槽内的总时间不得超过20s。

2.5.4评估标准

按下图进行评价。

2.6 工作寿命(Worklife)

2.6.1 试样载体

试样载体为日常生产用基板，厚度均为0.60~0.80mm,最小长度和宽度为76mm 和25mm。

2.6.2设备、仪器和材料

a) 金属模板;

b) 基板两块。

2.6.3试验步骤

a)将印刷结束后的焊膏临时放置于模板上1h后进行连续印刷2枚基板。

c) 检验试样印刷情况。

2.6.4评估标准

与日常标准对比，找出差距。

2.7 粘度(以实际印刷效果判定)

2.8 成份(可不测)

2.9 粒径——显微镜测量法

2.9.1 试样

约1g焊膏。

2.9.2 设备、仪器和材料

a) 稀释剂；

b) 刮片（玻璃）；

c) 30ml量杯；

d) 显微镜（放大倍数为100倍）；

e) 准确度为0.1g的天平；

2.9.3试验步骤

a) 使焊膏处于室温，用刮刀将焊膏搅拌均匀;

b) 称取4g Solvent 放入干净的量杯中并加入1g焊膏后用刮刀搅拌均匀;

c) 在干净的显微镜载玻片上滴一小滴混合物;

d) 在此滴混合物上盖一个干净的玻璃片，轻压使混合物在两个玻璃片之间铺展;

e) 用带刻度的显微镜在显微镜的视野范围内测出50个合金粉未颗粒的尺寸。得出粒径范围。

2.9.4评估标准

与参考粒径范围比较。

2.10 卤素含量(可不测)

2.11 一次通过率

3.11.1 取30枚基板进行正常生产，组装后检测其合格品的数量。

3 结论

对试验样品按表6进行统计分析。

表6

品名：型号：

净重：贮存要求及有效期：

参考价格：产地：

试验日期：总体评价：Pass Fail 签字/日期：

试验项目理论要求测量结果Pass/Fail 签字/日期

金属含量

粘度(Viscosity)

焊料球(Solder Ball)

浸润性(Wetting)

塌陷性(Slump)

粘着性(Tack)

合金成份(Alloy)

粒径(Powder Size)

卤素含量

工作寿命(Worklife)

一次通过率