1 概述
SMT 中(zhong)主要工藝程(chéng)序,包括印刷(shua)、貼裝和焊接(jie)。焊膏印刷🐪是(shi)☎️其中的關鍵(jian)工藝,據有關(guān)資料統計,由(you)焊膏印刷所(suǒ)造❄️成的焊接(jie)‼️缺陷占SMT 總缺(quē)陷的60~70%。因此,焊(han)膏品質的優(you)劣對焊接質(zhi)量有着重要(yao)的影響。如⛱️何(hé)從各類焊膏(gao)中選出性能(néng)優良⁉️的焊膏(gāo),焊🔴膏的性能(néng)對焊接質量(liàng)的影響怎樣(yang),這些都是從(cong)事SMT 工作的同(tong)行們首先面(mian)臨、也十分關(guan)心的問題,爲(wei)此,我們對幾(ji)種焊💚膏的性(xing)能進行了摸(mo)底測試,在此(cǐ)基礎上就焊(hàn)膏性能對焊(han)接質量的影(yǐng)響作🔴了初步(bu)的探讨,希望(wàng)能對我廠的(de)SMT 生産有所幫(bang)助。
2 焊膏的構(gòu)成
焊膏是一(yī)種均質混合(he)物,由焊料合(he)金粉、助焊劑(ji)和🐆一些添加(jia)劑等混合而(er)成的具有一(yi)定粘度和良(liang)好觸變🤞性的(de)🈲膏狀體。
2.1 焊料(liào)合金粉
焊料(liao)合金粉是焊(hàn)膏的主要成(chéng)分,約占焊膏(gao)重量85 ~9o ,是形成(chéng)✉️焊點的主要(yào)原料。焊料合(hé)金粉種類較(jiao)多,常用焊料(liào)合金粉有以(yi)下㊙️幾種🆚:錫一(yi)鉛(Sn—Pb)、錫一鉛一(yī)銀(Sn—Pb—Ag)、錫一🔞鉛一(yi)铋(Sn—Pb—Bi)以及無鉛(qiān)焊料合金粉(fěn)等。
2.2 焊劑系統(tǒng)
焊劑是焊料(liào)合金粉的載(zǎi)體,其主要作(zuò)用是清除合(hé)金焊料粉及(ji)❌焊件表面的(de)氧化物,降低(dī)焊料的表面(miàn)張力,使焊料(liao)良好的㊙️潤濕(shī)⛹🏻♀️被焊材料表(biao)面。從清洗方(fang)‼️面來分,焊劑(ji)主要分爲三(san)類:有機溶劑(ji)清洗型、水清(qing)🐆洗型和免清(qīng)洗型。其😍中低(dī)殘渣免清洗(xi)焊劑可免除(chu)印制闆焊後(hòu)♈清洗以及對(duì)環境造成的(de)不良影響,由(you)此類焊劑制(zhì)🧑🏾🤝🧑🏼成👅的焊膏是(shi)目前最爲先(xiān)進的焊⭕膏。
2.3 添(tian)加劑
包括粘(zhan)結劑、觸變劑(ji)、溶劑等。
2.3.1 粘結(jie)劑
粘結劑的(de)主要作用是(shì)保證焊膏被(bèi)印刷到焊盤(pan)上後,使焊膏(gao)在💋焊接前保(bǎo)持良好地粘(zhan)附力。
2.3.2 觸變劑(ji)
觸變劑的主(zhu)要作用是使(shǐ)焊膏具備良(liang)好的印刷性(xìng)。
2.3.3 溶劑
溶劑可(ke)調節焊膏的(de)粘度。常用溶(róng)劑爲乙醇或(huo)異丙👉醇⭐等,要(yào)求既能在室(shi)溫下容易揮(huī)發、具備良好(hǎo)的印🤩刷性及(ji)脫版性,又能(neng)在焊接過程(chéng)中快速揮發(fā),不飛濺,避免(miǎn)出現塌陷、焊(han)料球和橋接(jiē)等缺陷。
3 焊膏(gao)的性能測試(shi)與分析
焊膏(gāo)的性能包括(kuo)外觀、粘度、可(kě)焊性、焊接強(qiáng)度、觸變性、塌(ta)落度、粘接性(xing)、腐蝕性、焊料(liao)合金粉的成(cheng)份、含量、粒度(du)及分🐆布、焊料(liào)的氧化度、工(gong)作壽命和儲(chǔ)存期限等。
3.1 外(wai)觀
應爲灰色(sè)、均勻不分層(ceng)的膏狀體。
3.2 焊(han)料合金粉含(hán)量
焊料合金(jīn)粉的含量對(dui)焊膏塗敷和(he)焊接效果影(yǐng)響很大✨,應🈲選(xuan)用含量爲85 ~ 92% 的(de)焊膏,金屬粉(fěn)含量過低,焊(hàn)膏易出現塌(ta)🐉陷、橋連、漏焊(hàn)及🔞焊料球等(deng)缺陷,影響産(chan)品的質量;而(ér)含量增加時(shi),焊膏稠度增(zēng)加,有利于形(xing)成飽滿的焊(han)點,且利于焊(han)膏的脫版和(hé)釋放。另外,金(jin)屬😘含量的增(zeng)加🏃🏻,使得金屬(shǔ)顆🛀粒排列緊(jin)密,因而在熔(rong)化時更容易(yi)結🧑🏽🤝🧑🏻合而不被(bèi)吹散,減小“塌(ta)落 ,避免出現(xiàn)焊料球。
由此(cǐ)可見,若合金(jīn)焊料粉的含(hán)量不符合标(biāo)準交會埋下(xià)許🈲多質量隐(yin)患,因此,用戶(hù)對這項指标(biāo)應作嚴🚩格要(yao)求,有條件👅者(zhě)可進行必要(yào)的測試。
3.3 焊料(liao)合金粉的形(xing)狀、粒度及分(fèn)布
焊料粉的(de)形狀有球形(xing)和橢圓形兩(liang)種,球形印刷(shuā)适👈應範💔圍寬(kuan)、表面積小、氧(yang)化度低、焊點(diǎn)不亮;橢圓形(xing)印刷适應範(fàn)圍窄、氧化度(du)高、焊點不夠(gòu)光亮,易出現(xiàn)焊料球、漏印(yin)等缺陷,因此(cǐ)一般多選用(yong)球形焊料粉(fěn)。焊💔料粉的粒(lì)度對焊接質(zhi)量的影響很(hen)大,粒度過小(xiǎo),則焊料的總(zong)表面積增大(dà),氧化嚴重,易(yi)産生焊料球(qiu)并引起極壞(huài)的坍塌現象(xiàng),保形性差,分(fèn)辨率低,出🏃🏻現(xian)橋🍓連;粒度過(guo)大,焊膏🚶則不(bu)能漏過模闆(pan),從而造成焊(han)點不飽滿、連(lian)接不良,這種(zhong)情況在細間(jiān)距印刷中尤(you)其明顯。一般(ban)♍來說焊料粉(fen)顆粒的大小(xiao)應是模闆🚶最(zui)小漏孔尺寸(cùn)的1/4~ 1/5,且該👣尺寸(cùn)以外的焊料(liào)顆粒數應不(bu)超🈲過1o 。焊料粉(fěn)的粒度分布(bù)也十分重要(yao),若顆粒大小(xiǎo)均勻、一緻性(xìng)好,且符合尺(chǐ)寸要求的顆(ke)粒數在9o 以上(shang),則印刷出的(de)焊膏線條挺(tǐng)括、圖形清晰(xi)、分辨率高、焊(han)接效果好;反(fan)之,顆粒大♻️小(xiao)差别過大,則(zé)印刷出的焊(hàn)膏邊界不清(qīng)、易産生塌陷(xian)、橋接、焊料球(qiu)等,影響焊接(jiē)質量。
3.4 粘度
焊(hàn)膏的粘度對(dui)焊接質量的(de)影響很大,粘(zhān)度過小,焊膏(gao)易塌陷,出現(xian)橋接和焊料(liào)球;粘度過大(da),則會産生漏(lòu)焊,導緻連接(jiē)不良。因此,應(yīng)選擇合适的(de)粘度。對于0.5引(yǐn)線間❓距的模(mo)闆印刷,應選(xuǎn)用粘度爲800~1300Kcps的(de)焊膏。
3.5 粘力
焊(hàn)膏應有一定(ding)的粘力,以保(bao)證SMD元件在焊(hàn)接前不緻移(yí)位或脫落,同(tong)時保證焊膏(gāo)對焊盤的粘(zhan)附力大于其(qi)對🔞模闆開口(kou)👣側壁的粘附(fù)力,使焊膏能(neng)很好地脫闆(pan)。粘力的測定(dìng)一般采用測(ce)定焊膏持粘(zhan)力的方法進(jìn)行。
3.6 塌落度
應(yīng)盡量小。
3.7 焊料(liào)粉的氧化度(dù)
實驗表明:焊(hàn)料球的發生(shēng)率與焊料粉(fěn)的氧化度有(you)關。氧化度一(yi)般應控制在(zai)0.05%以下,最大極(ji)限爲0.15 。
3.8 焊料球(qiu)
其測試方法(fǎ)是在一個光(guāng)滑的陶瓷片(pian)上印刷上适(shì)🌈量👌的🔱焊膏,觀(guan)察焊膏熔化(hua)後的陶瓷片(pian)上形成小球(qiu)的收💃斂性,有(you)無小暈環,以(yi)及光潔度、殘(can)留物等情況(kuang)👌。
3.9 可焊性
可焊(han)性主要指焊(hàn)膏對被焊件(jian)的潤濕能力(lì),它取決于焊(han)劑的活性和(hé)焊料粒子的(de)氧化程度。活(huó)性太高,則去(qù)😍氧化膜能力(lì)強,有利于焊(han)接,但鋪展面(miàn)積過大,易出(chu)現🏃♂️橋接;活性(xing)太低,則去氧(yang)化膜能力弱(ruò),易産生焊料(liào)球。所以要根(gēn)據具體情況(kuang)選擇适當活(huó)性的焊❄️膏。
3.10 觸(chu)變性
即在刮(gua)闆壓力作用(yong)下,焊膏出現(xian)“稀化 現象,使(shǐ)其容👉易漏過(guo)模闆,印刷完(wán)後,焊膏又恢(hui)複到原來的(de)粘度而呈現(xian)良好的印刷(shua)分辨率,分而(ér)獲得優異的(de)焊接質量。
3.11 焊(han)接強度
焊膏(gāo)焊接後應具(ju)有足夠的機(ji)械強度,以确(que)保電路🏃♂️闆組(zǔ)件的👈可*連接(jiē),保證其電性(xing)能和機械性(xing)能·
3.12 工作壽命(mìng)與儲存期限(xian)
工作壽命是(shì)指從焊膏印(yin)刷到不能再(zai)貼放元件的(de)👅時間。實際使(shǐ)用時應在焊(han)膏要求的儲(chu)厚期限内使(shi)用。焊膏的儲(chu)存期限一般(bān)爲3~6個月,應密(mi)封冷藏,盡量(liàng)縮短保存時(shí)間。