第2章 SMT生产物料——工艺材料

1、第第2 2章章SMTSMT生产物料生产物料工艺材料工艺材料表面组装工艺材料是指表面组装工艺材料是指SMTSMT装联中所用的化工材料装联中所用的化工材料主要包括：焊料主要包括：焊料 助焊剂助焊剂 波峰焊单独使用波峰焊单独使用 回流焊中助焊剂与焊料混合回流焊中助焊剂与焊料混合 焊膏焊膏 贴装胶及其他粘结剂贴装胶及其他粘结剂 清洗剂清洗剂一、电子产品焊接对焊料的要求一、电子产品焊接对焊料的要求二、焊料在焊接中的作用二、焊料在焊接中的作用三、常用焊料合金三、常用焊料合金四、锡铅焊料合金四、锡铅焊料合金五、无铅焊料五、无铅焊料六、焊料的形状六、焊料的形状 1 1、要求焊接在相对较低的温度下进行；、要求焊

2、接在相对较低的温度下进行； 2 2、焊料在母材表面有良好的流动性；、焊料在母材表面有良好的流动性； 3 3、凝固时间短，以利于焊点成型；、凝固时间短，以利于焊点成型； 4 4、焊后外观好，利于检查；、焊后外观好，利于检查； 5 5、导电性好，机械强度高；、导电性好，机械强度高； 6 6、抗蚀性好；、抗蚀性好； 7 7、来源广泛，价格低廉。、来源广泛，价格低廉。一、一、电子电子产品产品焊接焊接对焊对焊料的料的要求要求二、焊料在焊接中的作用二、焊料在焊接中的作用焊料的作用：用来连接两种或者多种金属表面，同焊料的作用：用来连接两种或者多种金属表面，同时在被连接金属的表面之间起冶金学的桥梁作用。时在被

3、连接金属的表面之间起冶金学的桥梁作用。简单的说：简单的说：电气连接电气连接和和机械连接机械连接作用。作用。 焊料的种类焊料的种类由左图由左图可以看可以看出出SnPbSnPb焊料的焊料的熔点范熔点范围比较围比较合适合适 锡铅合金在焊料中占有特殊地位的原因就在于锡铅合金在焊料中占有特殊地位的原因就在于它有下述六大优点：它有下述六大优点： 1 1、SnPbSnPb焊料熔点为焊料熔点为(183-189)(183-189)，焊接温度为，焊接温度为215215230 230 ，该温度在焊接过程中对元件所能承，该温度在焊接过程中对元件所能承受的温度是适当的，且凝固时间短。（受的温度是适当的，且凝固时间短。（

4、1 1，3 3） 1 1、要求焊接在相对较低的温度下进行；、要求焊接在相对较低的温度下进行； 3 3、凝固时间短，以利于焊点成型；、凝固时间短，以利于焊点成型；四、四、锡锡铅铅焊焊料料2 2、金属锡和其他许多金属之间有良好的亲和力作用。、金属锡和其他许多金属之间有良好的亲和力作用。焊料表面张力小，粘度下降，增加了焊料的流动焊料表面张力小，粘度下降，增加了焊料的流动性。（性。（2 2） 2 2、焊料在母材表面有良好的流动性；、焊料在母材表面有良好的流动性；3 3、锡、铅在元素周期表中均属于、锡、铅在元素周期表中均属于种元素，它们之种元素，它们之间的互溶性良好。（间的互溶性良好。（2 2） 4 4

5、、锡铅钎料具有良好的机械性能。（、锡铅钎料具有良好的机械性能。（5 5） 5 5、导电性好，机械强度高；、导电性好，机械强度高；5 5、抗氧化性好。（、抗氧化性好。（6 6） 6 6、抗蚀性好；、抗蚀性好；6 6、锡铅金属矿在地球上非常丰富。（、锡铅金属矿在地球上非常丰富。（7 7） 7 7、来源广泛，价格低廉。、来源广泛，价格低廉。 锡（锡（SnSn）1 1、 SnSn的物理性质的物理性质2 2、 SnSn的化学性质的化学性质3 3、SnSn的精炼的精炼1 1、SnSn的物理性质的物理性质(1) (1) 物理性能物理性能 SnSn为延展性好的银白色金属，熔点为为延展性好的银白色金属，熔点为2

6、31.9231.9，常，常温下不易氧化，性能稳定。温下不易氧化，性能稳定。 相变现象相变现象 具有一个相变温度，具有一个相变温度，13.213.2 。 -Sn -Sn-Sn -Sn 相变点以下为相变点以下为 -Sn-Sn（灰色），机械性能差，较脆。（灰色），机械性能差，较脆。 相变点以上为相变点以上为 -Sn-Sn（白色），物理化学性能稳定。（白色），物理化学性能稳定。 IMC IMC Sn Sn会与母材金属中的铜、金、银等，发生强烈会与母材金属中的铜、金、银等，发生强烈反应形成反应形成IMCIMC，初期的，初期的IMCIMC对焊接有一定的优越对焊接有一定的优越性能，如性能，如1 13 3 厚

7、的厚的 ，而后期的，而后期的IMCIMC，如，如 却会使焊点机械性能变脆，接却会使焊点机械性能变脆，接触电阻增大，导致焊点性能变差。触电阻增大，导致焊点性能变差。m65Cu Sn3Cu Sn 锡须锡须 锡须是从锡镀层表面生长出来的一种细长状的锡锡须是从锡镀层表面生长出来的一种细长状的锡结晶。结晶。 引起短路、电路故障，使电子器件的可靠性降低引起短路、电路故障，使电子器件的可靠性降低甚至造成灾难性的后果。甚至造成灾难性的后果。 湿热环境下，锡须生长较快。湿热环境下，锡须生长较快。 2 2、SnSn的化学性能（了解）的化学性能（了解） 在大气中耐蚀性好，不失金属光泽。在大气中耐蚀性好，不失金属光泽

8、。 会受到强酸，强碱的侵蚀，但对近中性物质则耐蚀会受到强酸，强碱的侵蚀，但对近中性物质则耐蚀性较强性较强 不与水、氧、二氧化碳发生作用，也不受有机酸的不与水、氧、二氧化碳发生作用，也不受有机酸的侵蚀侵蚀3 3、SnSn的精炼（了解）的精炼（了解） Sn Sn矿石矿石 或锡矿砂或锡矿砂（含（含Sn%=75%Sn%=75%的锡石）的锡石） 选矿选矿 还原精炼还原精炼 焙烧焙烧 Sn Sn 高温加热高温加热 铅（铅（PbPb） 1 1、物理性能、物理性能 2 2、化学性能、化学性能 3 3、精炼方法、精炼方法 4 4、PbPb在在SnPbSnPb钎料中的作用钎料中的作用1 1、物理性能（了解）、物理

9、性能（了解） 灰白色的金属灰白色的金属，具有面心立方晶格。有以下特性：，具有面心立方晶格。有以下特性： 密度高；密度高； 膨胀系数大；膨胀系数大； 电导率低；电导率低； 熔点低；熔点低； 质地柔软；质地柔软； 铸造性好；铸造性好； 塑性加工性能好；塑性加工性能好； 具有润滑性；具有润滑性； 耐蚀性良好。耐蚀性良好。 2 2、化学性能、化学性能 纯铅耐腐蚀性极强，化学性能稳定纯铅耐腐蚀性极强，化学性能稳定； 氧、海水、食盐、苯酚对其无作用；氧、海水、食盐、苯酚对其无作用； 有机酸、强酸对其有强腐蚀性，如硝酸，氯化有机酸、强酸对其有强腐蚀性，如硝酸，氯化镁镁 铅对人体有害铅对人体有害，以离子铅的形

10、式进入人体，毒，以离子铅的形式进入人体，毒性很大，尤其对婴幼儿。性很大，尤其对婴幼儿。3 3、铅的精炼（了解）、铅的精炼（了解）烧结烧结鼓风炉吹炼鼓风炉吹炼软化铅提取软化铅提取精炼精炼控制控制S%S%，形成团矿形成团矿纯度为纯度为97.99%97.99%的粗铅的粗铅 贝特电解炼铅法 4 4、铅在锡铅焊料中的作用、铅在锡铅焊料中的作用 在锡中加入铅之后，就会产生单独的锡和铅都在锡中加入铅之后，就会产生单独的锡和铅都不具有的优异特性。不具有的优异特性。 降低熔点，改进操作性能；降低熔点，改进操作性能； 改进机械特性；改进机械特性； 减小表面张力；减小表面张力； 有防止氧化的效果。有防止氧化的效果。

11、合金合金熔点（熔点（ ）抗拉强度抗拉强度(Mp)(Mp)剪切强度剪切强度(Mp)(Mp)SnSn23223215152020PbPb32732714141414Sn63Pb37Sn63Pb37183183404030-3530-35SnPbSnPb焊料焊料合金合金状态状态图图及及性能性能曲线曲线AE DC BSnPb0 63 100100 37 0温度183327232温度1 1、SnPbSnPb焊料合金状态图焊料合金状态图 A-B-C A-B-C 为液相线，对应的温度为液相温度。为液相线，对应的温度为液相温度。 A-D-B-E-C A-D-B-E-C 为固相线，对应的温度为固相温度。为固相线

12、，对应的温度为固相温度。 B B 点为共晶点，点为共晶点，B B点对应的温度点对应的温度183183为共晶温度，为共晶温度，B B点对点对应比例的焊料应比例的焊料Sn63Pb37Sn63Pb37为共晶焊料。共晶焊料熔点是不同为共晶焊料。共晶焊料熔点是不同SnPbSnPb配比焊料中熔点最低的。共晶焊料从固体到液体，或从配比焊料中熔点最低的。共晶焊料从固体到液体，或从液体到固体都发生在一瞬间，所以凝固时间极短，有利于焊液体到固体都发生在一瞬间，所以凝固时间极短，有利于焊点成型。点成型。 区称为区称为区，是锡在铅中的固溶体，区称为区，是锡在铅中的固溶体，区称为区，区，是铅在锡中的固溶体，区为固体区，

13、是铅在锡中的固溶体，区为固体区， 区为固液共存区为固液共存区，区， 区为液体区区为液体区 Sn Sn熔点为熔点为232232，PbPb熔点为熔点为327327。 1. 1.剪切强度剪切强度 2.2.抗拉强度抗拉强度 3.3.浸流面积浸流面积 4.4.流动性流动性2 2、SnPbSnPb焊料性能曲线焊料性能曲线3 3、共晶、共晶SnPbSnPb焊料（焊料（Sn63Pb37Sn63Pb37）优点）优点它是各种比例它是各种比例SnPbSnPb焊料中熔点最低，性能最好的焊料中熔点最低，性能最好的一种：一种： 低熔点。低熔点。 熔点和凝固点一致，最短的凝固时间。熔点和凝固点一致，最短的凝固时间。 流动性

14、好，表面张力小，浸润性好。流动性好，表面张力小，浸润性好。 机械强度好，导电性好。机械强度好，导电性好。 液态液态SnPbSnPb焊料的氧化及预防焊料的氧化及预防1 1、液态、液态SnPbSnPb焊料的氧化：焊料的氧化： SnPbSnPb焊料在固态下不易氧化，但在熔化状态下极易氧化焊料在固态下不易氧化，但在熔化状态下极易氧化 特别是在机械搅拌下更易发生氧化。特别是在机械搅拌下更易发生氧化。OSn2灰色灰色SnO黑色，不导电黑色，不导电2 2、液态、液态SnPbSnPb焊料的防氧化：焊料的防氧化： 加入防氧化油加入防氧化油 使用活性碳类的固体防氧化剂使用活性碳类的固体防氧化剂 加入少量其他金属来

15、防氧化加入少量其他金属来防氧化 采用氮气保护采用氮气保护 浸析现象浸析现象/ /溶蚀溶蚀/ /被吃（被吃（SnPbSnPb焊料焊接时）焊料焊接时）浸入液态焊料中的固体金属会产生溶解，这种现浸入液态焊料中的固体金属会产生溶解，这种现象称为浸析象称为浸析/ /溶蚀溶蚀/ /被吃被吃1 1、最常发生浸析现象的金属是、最常发生浸析现象的金属是Au Au Ag Ag CuCu2 2、随着温度的升高，溶解速度也会加大；焊料、随着温度的升高，溶解速度也会加大；焊料流动速度增加，溶解速度也会加大。流动速度增加，溶解速度也会加大。 锡铅焊料中的微量元素锡铅焊料中的微量元素有害元素有害元素1 1、ZnZn：焊接中

16、：焊接中最忌讳最忌讳的金属之一。含量达的金属之一。含量达0.010.01，就会损害，就会损害外观、漫流性和浸润性。外观、漫流性和浸润性。2 2、AlAl：含量在：含量在0.001%0.001%就开始出现不良的影响，使焊料漫流性就开始出现不良的影响，使焊料漫流性和浸润性变差，且易被氧化和腐蚀。和浸润性变差，且易被氧化和腐蚀。3 3、CdCd：能降低熔点，但含量在：能降低熔点，但含量在0.001%0.001%上，就会产生脆化上，就会产生脆化4 4、AsAs：含量少，也会使外观变坏，硬度变大，脆性增加：含量少，也会使外观变坏，硬度变大，脆性增加5 5、FeFe：使熔点升高，工艺性下降，而且使钎料带有

17、磁性：使熔点升高，工艺性下降，而且使钎料带有磁性6 6、CuCu：有害杂质，使熔点上升，流动性变差。是：有害杂质，使熔点上升，流动性变差。是最易混入最易混入的的杂质，因此，铜含量常是监测的项目之一。杂质，因此，铜含量常是监测的项目之一。有益元素有益元素（在一定含量之内）（在一定含量之内）1 1、SbSb（锑）：使机械强度增加，电阻增大（锑）：使机械强度增加，电阻增大 ，且低温下适，且低温下适量的量的SbSb可降低熔点。可降低熔点。 7% 7% 7% 脆化，浸润性、流动性下降脆化，浸润性、流动性下降, ,易腐蚀易腐蚀2 2、BiBi（铋）：少量可改善钎料性能，对可焊性无害（铋）：少量可改善钎料性

18、能，对可焊性无害 含量大于含量大于10%10%，会产生脆性，熔点下降。，会产生脆性，熔点下降。3 3、P P（磷）：含量少，可以增加焊料的漫流性（磷）：含量少，可以增加焊料的漫流性 ； 含量大，则会腐蚀烙铁头。含量大，则会腐蚀烙铁头。4 4、AgAg（银）：含量在（银）：含量在0.5%-2%0.5%-2%时，降低熔点，增大钎料强时，降低熔点，增大钎料强度和漫流性，使光泽变好。度和漫流性，使光泽变好。六、无铅焊料六、无铅焊料 铅对人体的危害，主要是由于金属铅受大气中铅对人体的危害，主要是由于金属铅受大气中酸性物质的影响，转化成铅离子，离子铅通过水源酸性物质的影响，转化成铅离子，离子铅通过水源进入

19、人体而造成的。进入人体而造成的。2221/2PbOPbOPbOHPbH O 无铅钎料应具备的条件无铅钎料应具备的条件 1 1、无公害；、无公害； 2 2、熔点与、熔点与SnPbSnPb接近，要能与现有加工设备和工接近，要能与现有加工设备和工艺条件兼容；艺条件兼容； 3 3、机械强度和热疲劳强度与、机械强度和热疲劳强度与SnPbSnPb合金相当；合金相当； 4 4、焊料溶化后应对许多材料有良好的润湿性；、焊料溶化后应对许多材料有良好的润湿性； 5 5、价格便宜，来源广泛。、价格便宜，来源广泛。 常用的无铅钎料常用的无铅钎料1 1、 Sn-AgSn-Ag系系 Sn96.5Ag3.5 Sn96.5A

20、g3.5 熔点熔点221 221 。 SnAg3-4.0Cu0.5-0.75 SnAg3-4.0Cu0.5-0.75 熔点熔点216216221 221 （目前使用最多的）（目前使用最多的） 缺点：缺点：AgAg价格较贵。价格较贵。2 2、Sn-CuSn-Cu系系 SnCu0.4-1 SnCu0.4-1 熔点熔点227227 缺点：润湿性欠佳缺点：润湿性欠佳3 3、Sn-BiSn-Bi系系 Sn42Bi58 Sn42Bi58 熔点熔点139139 缺点：机械性差，只能用于高温性能要求不缺点：机械性差，只能用于高温性能要求不高的电子产品中。高的电子产品中。4 4、Sn-ZnSn-Zn系系 Sn9

21、1Zn9 Sn91Zn9 熔点熔点198198 缺点：润湿性欠佳，缺点：润湿性欠佳，ZnZn易发生氧化易发生氧化 5 5、无铅焊料（常用）、无铅焊料（常用） 回流焊：三元共晶或近共晶形式的回流焊：三元共晶或近共晶形式的Sn-Ag-CuSn-Ag-Cu焊焊料。其熔点为料。其熔点为217217左右，其中左右，其中AgAg含量在含量在3.0-4.0wt%3.0-4.0wt%，CuCu含量一般在含量一般在0.5-0.75wt%0.5-0.75wt%范围内。范围内。 美国采用美国采用Sn3.9wt%Ag0.6wt%CuSn3.9wt%Ag0.6wt%Cu无铅合金无铅合金 欧洲采用欧洲采用Sn3.8wt%

22、Ag0.7wt%CuSn3.8wt%Ag0.7wt%Cu无铅合金无铅合金 日本采用日本采用Sn3.0wt%Ag0.5wt%CuSn3.0wt%Ag0.5wt%Cu无铅合金无铅合金 波峰焊：波峰焊：Sn-0.7Cu-NiSn-0.7Cu-Ni焊料合金。其熔点为焊料合金。其熔点为227227。 手工焊：大多采用手工焊：大多采用Sn-CuSn-Cu、Sn-AgSn-Ag或或Sn-Ag-CuSn-Ag-Cu焊料。焊料。 存在的问题存在的问题1 1、焊料、焊料 改善润湿性改善润湿性 降低熔点降低熔点 两大问题：两大问题： 如何使整个生产过程适应较高的温度；如何使整个生产过程适应较高的温度； 如何避免因高

23、温而导致低产量和高可靠性如何避免因高温而导致低产量和高可靠性2 2、元器件、元器件、PCBPCB行业等行业等 改善元器件的封装材料和封装设计；改善元器件的封装材料和封装设计； 改善回流炉的加热系统；改善回流炉的加热系统； PCB PCB基板材料、焊盘表面涂层应适应更高的温度；基板材料、焊盘表面涂层应适应更高的温度； 助焊剂在高温情况下不应变色。助焊剂在高温情况下不应变色。 各种无铅钎料的温度适用情况各种无铅钎料的温度适用情况合金合金熔点熔点主要应用主要应用焊接温度焊接温度供应情况供应情况Sn42/Bi58139共晶Sn/3.5Ag/4.8Bi210-205Sn/3.5Ag221共晶再流焊/波峰

24、焊312已有料、膏供应Sn/4.0Ag/0.5Cu215-218317已有料、膏供应Sn/2.5Ag/1.0Bi/0.5Cu215230Sn/0.7Cu227波峰/半导体299已有料供应Sn/5Sb232-242六、焊料形状六、焊料形状1 1、棒状焊料：主要用于浸渍焊接和波峰焊中，须注意、棒状焊料：主要用于浸渍焊接和波峰焊中，须注意两个问题，即液面的氧化和焊料成分的不均匀化。两个问题，即液面的氧化和焊料成分的不均匀化。2 2、丝状焊料：用于烙铁焊接，一般用挤压方法制得，、丝状焊料：用于烙铁焊接，一般用挤压方法制得，中空部分填充松香。中空部分填充松香。3 3、预成形焊料：主要用于激光再流焊、通孔

25、回流焊中。、预成形焊料：主要用于激光再流焊、通孔回流焊中。4 4、膏状焊料：主要用于回流焊工艺中。、膏状焊料：主要用于回流焊工艺中。 一、助焊剂作用一、助焊剂作用 二、助焊剂的必要条件二、助焊剂的必要条件 三、助焊剂的组成三、助焊剂的组成 四、助焊剂的分类四、助焊剂的分类 五、几种常用的助焊剂五、几种常用的助焊剂 六、助焊剂的选用六、助焊剂的选用一、助焊剂的作用一、助焊剂的作用 去除焊接表面氧化物；去除焊接表面氧化物； 防止焊接时焊料表面和金属面再氧化；防止焊接时焊料表面和金属面再氧化； 降低焊料表面张力，促使焊料扩展和再流动；降低焊料表面张力，促使焊料扩展和再流动； 有利于热量传递到焊接区域

26、。有利于热量传递到焊接区域。焊接前焊接后润湿程中助焊剂的作用示意图四、助焊剂分类四、助焊剂分类 1 1、按助焊剂状态分类、按助焊剂状态分类 干式焊剂：焊锡丝内芯干式焊剂：焊锡丝内芯 液态焊剂：波峰焊、浸焊等液态焊剂：波峰焊、浸焊等 膏状焊剂：回流焊膏状焊剂：回流焊2 2、按活性剂特性分类、按活性剂特性分类国内市场主要分为以下四类国内市场主要分为以下四类 低活性低活性(R)(R)：用于较高级别电子产品，可免清洗：用于较高级别电子产品，可免清洗 中等活性中等活性(RMA)(RMA)：民用电子产品：民用电子产品 高活性高活性(RA)(RA)：可焊性差的元器件：可焊性差的元器件 特别活性特别活性(RS

27、A)(RSA)：可焊性极差或铁镍合金焊接：可焊性极差或铁镍合金焊接 国际上通用国际上通用IPC-A-610BIPC-A-610B标准，焊剂活性用标准，焊剂活性用L L、M M、H H来表示。来表示。 L0L0型焊剂：所有型焊剂：所有R R类，某些类，某些RMARMA，某些低固态的，某些低固态的 免清洗剂免清洗剂 L1L1型焊剂：大多数型焊剂：大多数RMARMA，某些，某些RARA类类 M0M0型焊剂：某些型焊剂：某些RARA，某些低固态的，某些低固态的“免清洗免清洗”焊剂焊剂 M1M1型焊剂：大多数型焊剂：大多数RARA类类 H0H0型焊剂：某些水溶性焊剂型焊剂：某些水溶性焊剂 H1H1型焊剂

28、：所有的型焊剂：所有的RSARSA类，大部分水溶性和合成类，大部分水溶性和合成 全溶性焊剂全溶性焊剂3 3、按焊剂中固体含量分类、按焊剂中固体含量分类 低固含量低固含量(3%)(15%)(15%)：民用电子产品焊接：民用电子产品焊接4 4、按传统的化学成份分类、按传统的化学成份分类 无机系列：无机盐、无机酸无机系列：无机盐、无机酸 有机系列：有机酸有机系列：有机酸OA OA 树脂系列：非活性松香树脂系列：非活性松香R R 中等活性松香中等活性松香RMARMA 活性松香活性松香RARA 超活性松香超活性松香RSARSA1 1、松香型焊剂、松香型焊剂使用最早、应用最广泛，目前仍大量采用。使用最早、

29、应用最广泛，目前仍大量采用。 活活 性性 剂：剂：0.1-1%0.1-1%。 松松 香：起活性剂作用，也是一种成膜物香：起活性剂作用，也是一种成膜物质质 添添 加加 剂：消光剂、缓蚀剂、表面活性剂。剂：消光剂、缓蚀剂、表面活性剂。 溶溶 剂：主要成分之一，含量剂：主要成分之一，含量90%90%，常用，常用乙乙 醇、异丙醇及两者的混合物。醇、异丙醇及两者的混合物。缺点：焊接后多需氟利昂缺点：焊接后多需氟利昂CFC-113CFC-113来清洗，但是氟利昂来清洗，但是氟利昂会严重破坏大气臭氧层，给人类生态环境带来极大的会严重破坏大气臭氧层，给人类生态环境带来极大的危害。危害。主主要要成成分分2 2、

30、水溶性焊剂、水溶性焊剂 “ “水溶性水溶性”表示该焊剂焊后的残留物能溶解于水中，表示该焊剂焊后的残留物能溶解于水中，焊剂的成分有时也含有水。焊剂的成分有时也含有水。 主要采用有机酸作为活化剂，故称之为主要采用有机酸作为活化剂，故称之为OAOA焊剂。焊剂。 水溶性焊剂的组成水溶性焊剂的组成 活化剂：有机酸、有机胺，易溶于水。活化剂：有机酸、有机胺，易溶于水。 润湿剂：甘油、非离子型表面活化剂。润湿剂：甘油、非离子型表面活化剂。 溶剂：水和有机溶剂的混合物。溶剂：水和有机溶剂的混合物。缺点：清洗后污水的处理，以及水资源的浪费。缺点：清洗后污水的处理，以及水资源的浪费。3 3、含、含VOCVOC低固

31、含量免清洗焊剂低固含量免清洗焊剂/ /无无VOCVOC焊剂焊剂1 1、含、含VOCVOC低固含量免清洗焊剂低固含量免清洗焊剂 优点：固体含量低、离子残渣少，不含卤素，绝优点：固体含量低、离子残渣少，不含卤素，绝缘电阻高，不需要清洗，有良好的助焊性，有利于缘电阻高，不需要清洗，有良好的助焊性，有利于环保。环保。 组成组成 活性剂：活性剂含量相对较活性剂：活性剂含量相对较少，要达到同样的焊接效果，少，要达到同样的焊接效果，活性剂应具备以下特点：活性剂应具备以下特点： 活性的持续性活性的持续性: :为达到预期效为达到预期效果，通常选用分解温度不同的果，通常选用分解温度不同的活性剂，即采用复合活性剂来

32、活性剂，即采用复合活性剂来实现。实现。注：注：1 1号焊剂早期活性强号焊剂早期活性强 2 2号焊剂后期活性强号焊剂后期活性强 活性剂的多功能性活性剂的多功能性 在有机溶剂的分子链上某些具有表面润湿功在有机溶剂的分子链上某些具有表面润湿功能的基因，使某种活性剂物质能的基因，使某种活性剂物质既有还原性，又有既有还原性，又有优良的润湿性，以降低表面张力，提高扩展率优良的润湿性，以降低表面张力，提高扩展率，而总固体含量仍保持在一个较低的水平。而总固体含量仍保持在一个较低的水平。 添加剂添加剂 润湿剂、抗氧剂、缓蚀剂、发泡剂等，但配比时要润湿剂、抗氧剂、缓蚀剂、发泡剂等，但配比时要注意整体的协调性和数量

33、。注意整体的协调性和数量。 溶剂溶剂 树脂型免清洗焊剂中含有大量的有机溶剂树脂型免清洗焊剂中含有大量的有机溶剂(97%)(97%)VOC,VOC,属于混合型有机溶剂。属于混合型有机溶剂。 缺点：有机溶剂缺点：有机溶剂VOCVOC易挥发，会在大气中形成光化学易挥发，会在大气中形成光化学烟雾，对人类的健康有害。烟雾，对人类的健康有害。2 2、无、无VOCVOC焊剂免清洗助焊剂焊剂免清洗助焊剂 (1) (1) 无无VOCVOC焊剂：焊剂： 不使用松香而使用极少量的有机物；不使用松香而使用极少量的有机物； 不使用有机溶剂而采用水作为溶剂。不使用有机溶剂而采用水作为溶剂。 所以无所以无VOCVOC焊剂是

34、理想的环保型焊剂。焊剂是理想的环保型焊剂。 无无VOCVOC焊剂应注意的问题焊剂应注意的问题 该焊剂中的溶剂几乎全部是水，挥发程度大，使用该焊剂中的溶剂几乎全部是水，挥发程度大，使用时必须严格要求焊接设备具足够的预热条件，确保时必须严格要求焊接设备具足够的预热条件，确保PCBPCB与焊料流接触前水分应充分挥发。与焊料流接触前水分应充分挥发。 “ “炸锡现炸锡现象象”(3)(3)无无VOCVOC焊剂特点焊剂特点 绿色焊剂：无卤素、低残渣、免清洗、无毒性、贮绿色焊剂：无卤素、低残渣、免清洗、无毒性、贮存及运输方便存及运输方便4 4、有机耐热预焊剂、有机耐热预焊剂(OSP) (OSP) 裸铜板裸铜板

35、 OSPOSP涂敷涂敷热风整平（镀锡）热风整平（镀锡）镀镀 金金 工工 艺艺PCBPCB制成后的制成后的三种工艺三种工艺OSPOSP涂敷是通过化学的方法，在裸铜导线表面形涂敷是通过化学的方法，在裸铜导线表面形成一层厚成一层厚0.2-0.60.2-0.6微米的有机保护膜，防止铜表微米的有机保护膜，防止铜表面氧化并有助焊作用。面氧化并有助焊作用。特点：特点： 表面平整，特别是用于表面平整，特别是用于SMBSMB焊盘保护，保护期长；焊盘保护，保护期长； 保护层有较好的助焊性，并能承受二次焊接高温保护层有较好的助焊性，并能承受二次焊接高温 生产过程易控制，有利于环保；生产过程易控制，有利于环保； 成本

36、低，仅为热风整平工艺的成本低，仅为热风整平工艺的50%50%。六、助焊剂的选用六、助焊剂的选用根据产品的需要以及工艺流程来选用合适的助焊剂：根据产品的需要以及工艺流程来选用合适的助焊剂：1 1、焊接方式：波峰焊用液态助焊剂、焊接方式：波峰焊用液态助焊剂 回流焊用膏状助焊剂回流焊用膏状助焊剂2 2、可焊性：可焊性好，低活性、可焊性：可焊性好，低活性 可焊性差，高活性可焊性差，高活性3 3、清洗方式：有机溶剂清洗，有机类或树脂类、清洗方式：有机溶剂清洗，有机类或树脂类 水清洗，水溶性助焊剂水清洗，水溶性助焊剂 免清洗，低固含量助焊剂免清洗，低固含量助焊剂一、焊膏的基本概念一、焊膏的基本概念1 1、

37、定义：由合金焊料粉末、定义：由合金焊料粉末 + + 糊状助焊剂均匀混合而糊状助焊剂均匀混合而成的浆料或膏状体成的浆料或膏状体2 2、作用：它在常温下有一定的粘性，可将电子元器件、作用：它在常温下有一定的粘性，可将电子元器件初粘在既定位置，在焊接温度下，随着溶剂和部分添初粘在既定位置，在焊接温度下，随着溶剂和部分添加剂的挥发，将被焊元件与印制电路焊盘焊接在一起加剂的挥发，将被焊元件与印制电路焊盘焊接在一起形成永久焊接。形成永久焊接。二、焊膏的化学组成二、焊膏的化学组成 1 1、合金焊料粉末、合金焊料粉末 2 2、助焊剂系统、助焊剂系统合金焊料粉末合金焊料粉末助焊剂系统助焊剂系统1 1、合金焊料粉

38、末、合金焊料粉末 合金成分合金成分 通常：锡铅、锡银铜通常：锡铅、锡银铜 颗粒形状：有规（球形）、无规颗粒形状：有规（球形）、无规 球形最佳：最小表面积球形最佳：最小表面积 ，较低含氧量，良好印刷性，较低含氧量，良好印刷性而不会出现堵塞孔眼。而不会出现堵塞孔眼。某公司无铅焊锡合金表某公司无铅焊锡合金表某公司有铅焊锡合金表某公司有铅焊锡合金表 颗粒尺寸颗粒尺寸 颗粒尺寸用目表示颗粒尺寸用目表示 所谓目数，是指物料的粒度或粗细度，一般定义是指在1英寸*1英寸的面积内（斜体部分有误）有多少个网孔数，即筛网的网孔数，物料能通过该网孔即定义为多少目数：如200目，就是该物料能通过1英寸*1英寸内有200

39、个网孔的筛网。以此类推，目数越大，说明物料粒度越细，目数越小，说明物料粒度越大。 筛孔尺寸：0.0750mm 标准目数：200目 合金粉末的颗粒度：合金粉末的颗粒度：100100目（目（150um)150um)、200200（7575）、）、250250（5858）、）、300300（4545）、）、325325目（目（4545）、）、400400目（目（3838） 粒度越小，粘度越大粒度越小，粘度越大 粒度太小，表面积增加，易氧化粒度太小，表面积增加，易氧化 粒度太大，粘结性变差粒度太大，粘结性变差Type 2 PowderType 3 Powder45 - 75 m25 - 45 m 目前

40、国内外出售的合金粉末根据颗粒的大小分为一号粉、二号粉、三号粉、四号粉、五号粉、六号粉 在焊膏中所占比例在焊膏中所占比例质量百分比：质量百分比：85859090体积百分比：体积百分比：50502 2、助焊剂、助焊剂助焊剂是合金焊料粉末的载体助焊剂是合金焊料粉末的载体主要由焊剂、粘结剂、活化剂、溶剂和主要由焊剂、粘结剂、活化剂、溶剂和触变剂触变剂组成组成在焊膏所占比例：质量百分比在焊膏所占比例：质量百分比 10101515 体积百分比体积百分比 50503 3、焊膏特性：触变性、粘性、焊膏特性：触变性、粘性 触变性：在印刷过程中，受触变性：在印刷过程中，受刮刀的剪切作用，焊膏粘度降刮刀的剪切作用，

41、焊膏粘度降低，在焊膏通过模板窗口时，低，在焊膏通过模板窗口时，能迅速下降到能迅速下降到PCBPCB焊盘上，剪切焊盘上，剪切力停止后，焊膏粘度又迅速恢力停止后，焊膏粘度又迅速恢复，可保证印刷后焊膏图形不复，可保证印刷后焊膏图形不坍塌，得到良好的印刷效果。坍塌，得到良好的印刷效果。 粘性：焊膏具有一定的粘度粘性：焊膏具有一定的粘度影响焊膏粘度的因素：影响焊膏粘度的因素： 合金焊料粉末含量：含量增加，粘度增大合金焊料粉末含量：含量增加，粘度增大 焊料粉末粒度：粒度增大，粘度降低焊料粉末粒度：粒度增大，粘度降低 温度：温度升高，粘度降低温度：温度升高，粘度降低三、焊膏的分类三、焊膏的分类1 1、按合金

42、焊料粉末熔点：低温、中温、高温焊膏、按合金焊料粉末熔点：低温、中温、高温焊膏2 2、按是否含铅：含铅焊膏、无铅焊膏、按是否含铅：含铅焊膏、无铅焊膏3 3、按助焊剂活性：低活性、中等活性、高活性焊膏、按助焊剂活性：低活性、中等活性、高活性焊膏4 4、按清洗方式：有机溶剂清洗、水清洗、免清洗、按清洗方式：有机溶剂清洗、水清洗、免清洗四、焊膏的选择四、焊膏的选择1 1、首先确定合金成分、首先确定合金成分2 2、选择焊膏中的助焊剂、选择焊膏中的助焊剂3 3、确定焊膏中合金与助焊剂的配比、确定焊膏中合金与助焊剂的配比4 4、根据施加焊膏的工艺及组装密度选择焊膏的粘度、根据施加焊膏的工艺及组装密度选择焊膏

43、的粘度五、焊膏的储存与使用五、焊膏的储存与使用1 1、储存：密封储存，储存时，垂直摆放，不要把瓶口倒立，、储存：密封储存，储存时，垂直摆放，不要把瓶口倒立，以免助焊剂渗出，从而影响焊膏的活性。以免助焊剂渗出，从而影响焊膏的活性。 储存时间不超过储存时间不超过3 3个月。个月。 焊膏入库保存要按不同种类、批号，不同厂家分开放置焊膏入库保存要按不同种类、批号，不同厂家分开放置 焊膏的储存条件：温度焊膏的储存条件：温度4 488，相对温度低于，相对温度低于50%50%。 焊膏使用遵循先进先出的原则，并作记录焊膏使用遵循先进先出的原则，并作记录 每周检测储存的温度及湿度并作记录每周检测储存的温度及湿度

44、并作记录2 2、使用：、使用： 焊膏从冰箱拿出，贴上焊膏从冰箱拿出，贴上“控制使用标签控制使用标签”，并填上，并填上“回回温开始时间和签名温开始时间和签名”；开始回温；填上；开始回温；填上“开盖时间开盖时间”及及“使用有效时间使用有效时间” ” 。 开盖，充分搅拌。开盖，充分搅拌。 从瓶内取出焊膏时应注意尽量少量添加到模板上，添加从瓶内取出焊膏时应注意尽量少量添加到模板上，添加完后一定要旋好盖子。完后一定要旋好盖子。 印刷环境：印刷环境：181824, 40%24, 40%50%RH50%RH（最好）（最好） 印刷后尽量在印刷后尽量在4 4小时内完成回流焊小时内完成回流焊 Using the

45、PasteColdStorageWorking PotPrinterFreshPasteAfter 2-4 Hours to reach room tempHarmfulDisposalTemporary PotSMTSMT的工艺过程涉及多种粘结剂材料：的工艺过程涉及多种粘结剂材料：贴装胶贴装胶-固定元器件（多数为红色，俗称红胶）固定元器件（多数为红色，俗称红胶）密封胶密封胶-缝隙填充、密封（白色）缝隙填充、密封（白色）插件胶插件胶-插装元器件使用插装元器件使用导电胶导电胶-胶胶+ +导电材料导电材料最为重要的是最为重要的是贴装胶（贴片胶）贴装胶（贴片胶）贴装胶作用贴装胶作用与波峰焊工艺配合，

46、在波峰焊前，把与波峰焊工艺配合，在波峰焊前，把SMC/SMDSMC/SMD暂暂时固定在印制板的相应焊盘图形上，防止波峰焊时固定在印制板的相应焊盘图形上，防止波峰焊时元器件掉落在锡锅中。时元器件掉落在锡锅中。一、贴装胶的化学组成一、贴装胶的化学组成1 1、基体树脂、基体树脂 核心，粘结材料核心，粘结材料2 2、固化剂和固化促进剂、固化剂和固化促进剂 促进树脂适当温度下促进树脂适当温度下 固固化（化（120120150150度）度）3 3、增韧剂、增韧剂 基体树脂固化后较脆，加增韧剂基体树脂固化后较脆，加增韧剂4 4、填料、填料 提高贴装胶的电绝缘性能和耐高温性能提高贴装胶的电绝缘性能和耐高温性能二、贴装胶分类二、贴装胶分类 1.1.按化学性质分按化学性质分 热固型热固型 再加热也不会软化再加热也不会软化 热塑型热塑型 可以重新软化可以重新软化 弹性型弹性型 有一定的延展率有一定的延展率 合成型合成型 前三种组合，性能兼有前三种组合，性能兼有 2.