锡膏

锡膏

锡膏也称为焊锡膏,是一种灰色膏状物体,具有导电性,主要应用于SMT行业电子元器件与PCB之间的焊接。

锡膏的成分由合金焊料粉和助焊剂组成。

锡膏

一、合金焊料粉

合金焊料粉的成分主要有锡(SN)、铅(PB)、铋(BI)、银(AG)、铜(CU),一般以其中的2~3中金属成分组成合金焊料粉。

概括来讲锡粉的相关特性及其品质要求有如下几点:

1、锡粉的颗粒形态对锡膏的工作性能有很大的影响:

(1)重要的一点是要求锡粉颗粒大小分布均匀,这里要谈到锡粉颗粒度分布比例的问题;在国内的焊料粉或焊锡膏生产厂商,大家经常用分布比例来衡量锡粉的均匀度:以25~45μm的锡粉为例,通常要求35μm左右的颗粒分度比例为60%左右,35μm 以下及以上部份各占20%左右;

(2)另外也要求锡粉颗粒形状较为规则;根据“中华人民共和国电子行业标准《锡铅膏状焊料通用规范》(SJ/T 11186-1998)”中相关规定如下:“合金粉末形状应是球形的,但允许长轴与短轴的最大比为1.5的近球形状粉末。如用户与制造厂达成协议,也可为其他形状的合金粉末。”在实际的工作中,通常要求为锡粉颗粒长、短轴的比例一般在1.2以下。

(3)如果以上A-1及A-2的要求项不能达到上述基本的要求,在焊锡膏的使用过程中,将很有可能会影响锡膏印刷、点注以及焊接的效果。

2、各种锡膏中锡粉与助焊剂的比例也不尽相同,选择锡膏时,应根据所生产产品、生产工艺、焊接元器件的精密程度以及对焊接效果的要求等方面,去选择不同的锡膏;

(1)根据“中华人民共和国电子行业标准《锡铅膏状焊料通用规范》(SJ/T 11186-1998)”中相关规定,“焊膏中合金粉末百分(质量)含量应为65%-96%,合金粉末百分(质量)含量的实测值与订货单预定值偏差不大于±1%”;通常在实际的使用中,所选用锡膏其锡粉含量大约在90%左右,即锡粉与助焊剂的比例大致为90:10;

(2)普通的印刷制式工艺多选用锡粉含量在89-91.5%的锡膏;

(3)当使用针头点注式工艺时,多选用锡粉含量在84-87%的锡膏;

(4)回流焊要求器件管脚焊接牢固、焊点饱满、光滑并在器件(阻容器件)端头高度方向上有1/3至2/3高度焊料爬升,而焊锡膏中金属合金的含量,对回流焊焊后焊料厚度(即焊点的饱满程度)有一定的影响;为了证实这种问题的存在,有关专家曾做过相关的实验,现摘抄其最终实验结果如下表供参考:(表暂缺)

从上表看出,随着金属含量减少,回流焊后焊料的厚度减少,为了满足对焊点的焊锡量的要求,通常选用85%~92%含量的焊膏。

3、锡粉的“低氧化度”也是非常重要的一个品质要求,这也是锡粉在生产或保管过程中应该注意的一个问题;如果不注意这个问题,用氧化度较高的锡粉做出的焊锡膏,将在焊接过程中严重影响焊接的品质。

二、助焊剂

1、助焊剂的主要成分为活化剂、触变剂、树脂、溶剂和其它添加剂。

2、助焊剂的作用

(1)活化剂(ACTIVATION):该成份主要起到去除PCB铜膜焊盘表层及零件焊接部位的氧化物质的作用,同时具有降低锡、铅表面张力的功效;

(2)触变剂(THIXOTROPIC) :该成份主要是调节焊锡膏的粘度以及印刷性能,起到在印刷中防止出现拖尾、粘连等现象的作用;

(3)树脂(RESINS):该成份主要起到加大锡膏粘附性,而且有保护和防止焊后PCB再度氧化的作用;该项成分对零件固定起到很重要的作用;

(4)溶剂(SOLVENT):该成份是焊剂组份的溶剂,在锡膏的搅拌过程中起调节均匀的作用,对焊锡膏的寿命有一定的影响。

锡膏的成分分配比例会对元器件的焊接效果产生重要的影响,助焊剂的作用主要是起到辅助焊接的作用。


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