焊膏性能對(dui)焊接質量的(de)影響
上傳時(shí)間：2014-4-25 9:05:45 作者：昊瑞(rui)電子
1 概述
SMT 中(zhōng)主要工藝程(chéng)序，包括印刷(shuā)、貼裝和焊接(jiē)。焊膏印刷是(shì)其中的關鍵(jian)工藝，據有關(guan)資料統計，由(yóu)焊膏印刷所(suo)造成的❌焊接(jiē)缺陷占SMT 總缺(que)陷的60～70%。因此，焊(hàn)膏品質的優(yōu)劣對焊接質(zhì)量有着重要(yao)的影響。如何(hé)從各類焊膏(gāo)中選出性能(néng)優良的焊膏(gao)，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(tóng)行們首先面(miàn)臨、也十分關(guān)心的問題，爲(wei)此，我們對幾(jǐ)種焊🛀膏的性(xing)能進行了摸(mō)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(bù)的探讨，希望(wàng)能對我廠的(de)SMT 生産有🤩所幫(bāng)助。
2 焊膏的構(gou)成
焊膏是一(yī)種均質混合(hé)物，由焊料合(he)金粉、助焊劑(jì)和一些添加(jia)劑等混合而(er)成的具有一(yī)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(han)膏的主要成(cheng)分，約占焊膏(gāo)重量85 ～9o ，是形成(chéng)焊點的😄主要(yao)原料。焊料合(hé)金粉種類較(jiào)多，常用焊料(liao)合金粉有🌈以(yǐ)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(tong)
焊劑是焊料(liao)合金粉的載(zai)體，其主要作(zuo)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(liào)良🐇好的潤濕(shī)被焊材料表(biǎo)面。從清洗方(fāng)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(xǐ)焊劑可免除(chu)印制闆焊後(hou)清洗以及對(duì)環境造成的(de)不良影響，由(yóu)此類焊劑制(zhì)成的焊膏是(shì)目前最爲先(xian)進的焊膏。
2.3 添(tiān)加劑
包括粘(zhan)結劑、觸變劑(jì)、溶劑等。
2.3.1 粘結(jié)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(gāo)在焊接前保(bǎo)持良好地粘(zhan)附力。
2.3.2 觸變劑(jì)
觸變劑的主(zhǔ)要作用是使(shǐ)焊膏具備良(liáng)好的印刷性(xing)。
2.3.3 溶劑
溶劑可(kě)調節焊膏的(de)粘度。常用溶(róng)劑爲乙醇或(huò)異丙醇等，要(yào)求既能在室(shì)溫下容易揮(hui)發、具備良好(hao)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(mian)出現塌陷、焊(han)料球和橋接(jiē)等缺陷。
3 焊膏(gao)的性能測試(shì)與分析
焊膏(gao)的性能包括(kuò)外觀、粘度、可(kě)焊性、焊接強(qiáng)度、觸變性⚽、塌(tā)落🔱度、粘🛀🏻接性(xìng)、腐蝕性、焊料(liao)合金粉的成(cheng)份、含量、粒度(du)及分布、焊料(liao)的氧化☎️度、工(gōng)作壽命和儲(chǔ)存期限等。
3.1 外(wài)觀
應爲灰色(se)、均勻不分層(céng)的膏狀體。
3.2 焊(hàn)料合金粉含(hán)量
焊料合金(jin)粉的含量對(dui)焊膏塗敷和(hé)焊接效果影(yǐng)響很大，應🐉選(xuǎn)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(han)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(zeng)加，有利于形(xíng)成飽滿的焊(han)點，且利于焊(hàn)膏的脫版和(hé)釋放。另外，金(jin)屬含量的增(zēng)加，使得金屬(shǔ)顆粒排列緊(jin)密，因而在熔(róng)化🐆時更容易(yì)結合而不被(bei)吹散，減🈲小“塌(ta)落 ，避免出現(xian)焊料球。
由此(cǐ)可見，若合金(jin)焊料粉的含(hán)量不符合标(biao)準交會埋下(xià)許多質量隐(yin)患，因此，用戶(hu)對這項指标(biāo)應作嚴格要(yao)🥵求，有條件者(zhě)可進行🌈必要(yao)的測試。
3.3 焊料(liào)合金粉的形(xing)狀、粒度及分(fen)布
焊料粉的(de)形狀有球形(xíng)和橢圓形兩(liang)種，球形印刷(shua)适應範圍寬(kuān)、表面積小、氧(yǎng)化度低、焊點(dian)不亮；橢圓形(xing)印刷适應範(fan)圍窄、氧化🐆度(du)高、焊點不夠(gòu)光亮，易出現(xian)焊料球、漏印(yìn)等缺❓陷，因此(ci)👄一般多選用(yòng)球🛀🏻形焊料粉(fen)。焊料粉的粒(li)度對焊接質(zhi)量的影響很(hen)大，粒✔️度過小(xiao)，則💁焊料的總(zong)表面積增大(da)，氧化嚴重，易(yi)産♈生焊料球(qiu)并引起極壞(huai)的坍🧡塌現象(xiang)，保形性差，分(fen)辨率低，出現(xiàn)橋🙇♀️連；粒度過(guò)🚶大，焊膏則不(bu)能漏過模闆(pan)，從而造成焊(han)點不飽滿、連(lián)接不良，這種(zhǒng)情況在細間(jiān)距印😄刷中尤(yóu)其明顯。一般(bān)❗來說焊料粉(fen)顆粒的大小(xiao)應是模闆最(zuì)小🚶漏孔尺寸(cun)的1／4～ 1／5，且該尺寸(cùn)以外的焊料(liao)顆粒👅數應不(bu)超🙇🏻過1o 。焊料粉(fen)的粒度分布(bù)也十分重要(yào)，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(xī)、分辨率高、焊(han)接㊙️效果好；反(fǎn)之，顆粒大小(xiǎo)差别過大，則(ze)💛印刷出的焊(hàn)膏邊界不清(qīng)、易産生塌陷(xiàn)、橋接、焊料球(qiu)等，影響焊接(jie)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(zhan)度過小，焊膏(gāo)易🔅塌陷，出♈現(xian)橋接和焊料(liao)球；粘度過大(dà)，則會産生漏(lòu)焊，導緻連接(jie)不良。因此，應(ying)選擇合适的(de)粘度。對于👌0．5引(yin)線間距的模(mo)闆印刷，應選(xuan)用粘度爲🈲800~1300Kcps的(de)焊膏。
3.5 粘力
焊(han)膏應有一定(ding)的粘力，以保(bao)證SMD元件在焊(hàn)接前不緻移(yi)位或脫落，同(tong)時保證焊膏(gao)對焊盤的粘(zhan)附力大于其(qí)對模闆🧑🏽🤝🧑🏻開口(kǒu)側壁❓的粘📐附(fu)力，使焊膏能(néng)很好地脫📧闆(pǎn)。粘力的測定(ding)一般采用測(ce)定焊膏持🐕粘(zhan)力的方法進(jin)行。
3.6 塌落度
應(ying)盡量小。
3.7 焊料(liao)粉的氧化度(dù)
實驗表明：焊(hàn)料球的發生(sheng)率與焊料粉(fěn)的氧化度有(yǒu)關。氧✌️化度一(yi)般應控制在(zai)0.05％以下，最大極(jí)限爲0.15 。
3.8 焊料球(qiu)
其測試方法(fǎ)是在一個光(guang)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(piàn)上形成小球(qiu)的收斂性🌐，有(yǒu)無小暈環，以(yi)及光潔度、殘(cán)留物等情況(kuàng)。
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(he)焊料粒子的(de)氧化程度。活(huó)性太高☎️，則去(qù)氧化膜能力(li)強，有利于焊(han)接，但鋪展面(mian)積過大，易出(chū)現橋接；活性(xìng)太低，則去氧(yǎng)化膜能力弱(ruo)，易産生焊料(liao)球。所以要根(gen)據具體情況(kuang)選擇适當活(huo)性的焊膏。
3.10 觸(chù)變性
即在刮(guā)闆壓力作用(yòng)下，焊膏出現(xiàn)“稀化 現象，使(shi)其容易漏過(guò)模💋闆🌐，印刷完(wán)後，焊膏又恢(huī)複到原來的(de)粘度而呈現(xian)良💋好的印刷(shuā)分辨率，分而(er)獲得優異的(de)焊接質量。
3.11 焊(hàn)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(jie)，保證其電性(xìng)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(yìn)刷到不能再(zài)貼放元件的(de)時間🚶♀️。實際使(shi)用時應在焊(han)膏要求的儲(chǔ)厚期限内使(shǐ)用。焊膏的儲(chu)存期限🔆一般(bān)爲3～6個月，應密(mì)封冷藏，盡量(liang)縮短保存時(shi)間。
