锡膏的种类和影响锡膏特性的参数及锡膏的评估

1、不要再犹豫不决了不要再犹豫不决了。不要总是思前顾后，否则你就给带来了根本就不存在的问题。 先分析情况，然后果断地采取行动。先分析情况，然后果断地采取行动。不迈出第一步，你就无法走出第二步，生活就是这样的。 作者作者：华农华农 大鹏大鹏1 1、锡膏的类型、锡膏的类型有哪些？有哪些？（1）按合金粉末的成分可分为有铅和无铅）按合金粉末的成分可分为有铅和无铅有铅锡膏有铅锡膏Sn63/Pb37无铅锡膏无铅锡膏 ROHS 有铅锡膏有铅锡膏都是由助焊成分都是由助焊成分和合金成分混合而成的。所占和合金成分混合而成的。所占的合金成分中锡和铅是主要成的合金成分中锡和铅是主要成分，所以被称之为有铅锡膏。分，所以被称

2、之为有铅锡膏。 无铅锡膏无铅锡膏，并非绝对的百分，并非绝对的百分百禁绝锡膏内铅的存在，而是要百禁绝锡膏内铅的存在，而是要求铅含量必须减少到低于求铅含量必须减少到低于1000ppm(0.1%)的水平，同时意的水平，同时意味着电子制造必须符合无铅的组味着电子制造必须符合无铅的组装工艺要求。装工艺要求。“电子无铅化电子无铅化”也也常用于泛指包括铅在内的六种有常用于泛指包括铅在内的六种有毒有害材料的含量必须控制在毒有害材料的含量必须控制在1000ppm的水平内。的水平内。（2）按合金熔点可分为）按合金熔点可分为:高如锡铜或锡银铜系高如锡铜或锡银铜系/常如锡银铋系常如锡银铋系/低温如锡铅铋低温如锡铅铋/

3、锡铋等锡膏锡铋等锡膏低温锡膏低温锡膏Sn42Bi58中温锡膏中温锡膏Si64Bi35Ag1高温锡膏高温锡膏Sn96.5Ag3.0Cu0.5 熔点为熔点为138的锡膏被的锡膏被称为称为低温锡膏低温锡膏，当贴片的元，当贴片的元器件无法承受器件无法承受200及以上及以上的温度且需要贴片回流工艺的温度且需要贴片回流工艺时，使用低温锡膏进行焊接时，使用低温锡膏进行焊接工艺。起了保护不能承受高工艺。起了保护不能承受高温回流焊焊接原件和温回流焊焊接原件和PCB，很受很受LED行业欢迎，它的合行业欢迎，它的合金成分是锡铋合金。低温锡金成分是锡铋合金。低温锡膏的回流焊接峰值温度在膏的回流焊接峰值温度在170-2

4、00。 中温锡膏熔点在中温锡膏熔点在150到到250之间之间高温锡膏熔点在高温锡膏熔点在250以上以上(3)按照合金粉末的颗粒度可分为按照合金粉末的颗粒度可分为一般间距和窄间距一般间距和窄间距 一一般合金焊锡粉颗粒度为般合金焊锡粉颗粒度为200/325，对细间距要求颗粒细小，对细间距要求颗粒细小（270/+500目），目），103030mm的球形颗粒。的球形颗粒。细间距细间距Sn63Pb37 -325/500一般间距锡膏一般间距锡膏Sn62Pb36Ag2 +500（4）按焊剂的成分可以分为免洗型（）按焊剂的成分可以分为免洗型（RMA或或RA）和清洗型（又分水洗和溶剂洗）和清洗型（又分水洗和溶剂

5、洗） 免清洗锡膏免清洗锡膏是免清洗助是免清洗助焊剂和焊锡颗粒的均匀混合焊剂和焊锡颗粒的均匀混合体，同时也包含一些添加剂，体，同时也包含一些添加剂，使之适合使之适合SMT生产的理想特生产的理想特性。此种锡膏可以用任何一性。此种锡膏可以用任何一种回焊设备，如气相法，热种回焊设备，如气相法，热板法，红外线法，热空气法。板法，红外线法，热空气法。 清洗型清洗型的锡膏使用水溶性的助焊的锡膏使用水溶性的助焊剂剂, 焊接完后残渣易与水发生反应焊接完后残渣易与水发生反应,有有可能会侵鉵电路板或受潮后导致短路可能会侵鉵电路板或受潮后导致短路,所以一定要清洗所以一定要清洗;免洗型锡膏的助焊免洗型锡膏的助焊剂残渣则

6、不易与水结合剂残渣则不易与水结合,即使受潮后即使受潮后其绝缘阻值也非常高其绝缘阻值也非常高,不会发生短路不会发生短路现像和侵蚀基板的现像现像和侵蚀基板的现像.清洗型清洗型水洗水洗免清洗型免清洗型溶剂洗型溶剂洗型铝铝焊锡膏焊锡膏（5 5）按焊剂活性可分为）按焊剂活性可分为R(非活性非活性)、RMA(中等活性中等活性)、RA(全活性全活性)纯松香纯松香R: 除天然松香外，并无其他添加催化剂添加除天然松香外，并无其他添加催化剂添加中度活性松香中度活性松香RMA：除天然松香外，加以卤素为主的催化剂，助焊效果较除天然松香外，加以卤素为主的催化剂，助焊效果较R强。强。超活性松香：超活性松香：与、与、RMA

7、类同，所添加的催化剂极强，故助焊效果极类同，所添加的催化剂极强，故助焊效果极佳，但腐蚀性极强。佳，但腐蚀性极强。（PS：合成松香：合成松香SR具有良好的制程控制。）具有良好的制程控制。）（6）按黏度可分为印刷用和滴涂用）按黏度可分为印刷用和滴涂用锡膏印刷锡膏印刷锡膏的滴涂锡膏的滴涂2.影响锡膏特性的主要参数影响锡膏特性的主要参数有哪些？有哪些？影响锡膏特性的主要参数有：影响锡膏特性的主要参数有：（1）合金焊料成分、焊剂的组成及合金焊料与焊剂的配比；）合金焊料成分、焊剂的组成及合金焊料与焊剂的配比；（2）合金焊料粉末颗粒尺寸、形状和分布均匀性；）合金焊料粉末颗粒尺寸、形状和分布均匀性；（3）合金

8、粉末表面含氧量；）合金粉末表面含氧量；（4）黏度；）黏度；（5）触变指数和塌落度；）触变指数和塌落度；（6)工作寿命和储存期限。工作寿命和储存期限。(1)合金焊料成分、焊剂的组成及合金焊合金焊料成分、焊剂的组成及合金焊料与焊剂的配比料与焊剂的配比A、合金焊料成分、合金焊料成分要求锡膏的合金成分尽量达到要求锡膏的合金成分尽量达到共晶或近共晶。共晶或近共晶。 由于共晶合金在熔化和凝固过程中没有塑性由于共晶合金在熔化和凝固过程中没有塑性范围范围(固液共存区固液共存区)，当温度达到共晶点时焊料全，当温度达到共晶点时焊料全部呈液态；冷却时，当温度降低到共晶点时焊部呈液态；冷却时，当温度降低到共晶点时焊料

9、立即呈固态。因此，焊点凝固时形成的结晶料立即呈固态。因此，焊点凝固时形成的结晶颗粒最致密，焊点强度最高。颗粒最致密，焊点强度最高。B、焊剂的组成、焊剂的组成 锡膏中的助焊剂是净化焊件金属表面、锡膏中的助焊剂是净化焊件金属表面、提高润湿性、防止焊料氧化和确保焊膏质量提高润湿性、防止焊料氧化和确保焊膏质量及优良工艺性的关键材料。及优良工艺性的关键材料。 锡膏中的助焊剂成分比手工焊、波峰焊锡膏中的助焊剂成分比手工焊、波峰焊用的液体助焊剂复杂的多。除了用的液体助焊剂复杂的多。除了松香、活性松香、活性剂、成膜剂、溶剂剂、成膜剂、溶剂外，还需要添加提高黏度、外，还需要添加提高黏度、触变性和印刷工艺性的触变

10、性和印刷工艺性的粘结剂、触变剂、助粘结剂、触变剂、助印剂印剂等材料。等材料。 焊剂的组成直接影响到锡膏的焊剂的组成直接影响到锡膏的可焊性和可焊性和印刷性。印刷性。C、焊料和焊剂的配比、焊料和焊剂的配比 合金的含量决定焊接后合金的含量决定焊接后焊料的厚度焊料的厚度 合金焊料含量还直接影响到锡膏的合金焊料含量还直接影响到锡膏的黏度和印刷性黏度和印刷性选择合金含量应考虑的因素：选择合金含量应考虑的因素： 锡膏的润湿性锡膏的润湿性 合金粉末的颗粒度合金粉末的颗粒度 锡膏的黏度、触变性要求锡膏的黏度、触变性要求 焊接后焊点的厚度焊接后焊点的厚度 焊接效果和焊接后的残留物焊接效果和焊接后的残留物（2）合金

11、焊料粉末颗粒尺寸、形状和分布均匀性）合金焊料粉末颗粒尺寸、形状和分布均匀性A、合金粉末颗粒尺寸、合金粉末颗粒尺寸常用合金焊料粉末颗粒的尺寸分为常用合金焊料粉末颗粒的尺寸分为6种粒度等级种粒度等级(原为原为4级级)，随着，随着SMT组装密度越来越高，组装密度越来越高，目前已推出适应高密度的目前已推出适应高密度的20m微粉颗粒。微粉颗粒。以下原则也就是通常说的三球、五球定律以下原则也就是通常说的三球、五球定律B、合金粉末颗粒形状、合金粉末颗粒形状合金粉末的形状也会影响焊膏合金粉末的形状也会影响焊膏的的印刷性和脱膜性印刷性和脱膜性 球形颗粒的特点：焊膏粘度球形颗粒的特点：焊膏粘度较低，印刷性好。球形

12、颗粒的表较低，印刷性好。球形颗粒的表面积小，含氧量低，有利于提高面积小，含氧量低，有利于提高焊接质量。适用于高密度窄间距的焊接质量。适用于高密度窄间距的钢网印刷，滴涂工艺。目前一般钢网印刷，滴涂工艺。目前一般都采用球形颗粒。都采用球形颗粒。不定形颗粒的特点不定形颗粒的特点：组成的焊膏粘度高，印刷后焊膏图形不易塌落，但印刷性：组成的焊膏粘度高，印刷后焊膏图形不易塌落，但印刷性较差。不定形颗粒的表面积大，含氧量高，影响焊接质量和焊点亮度。只适用较差。不定形颗粒的表面积大，含氧量高，影响焊接质量和焊点亮度。只适用于组装密度较低的场合。因此目前一般都不采用不定形颗粒。于组装密度较低的场合。因此目前一般

13、都不采用不定形颗粒。（4）黏度）黏度 焊膏黏度和黏着力是影响印刷性能的重要参数，焊膏黏度和黏着力是影响印刷性能的重要参数，对焊膏的滚动、填充、脱模都直接相关。对焊膏的滚动、填充、脱模都直接相关。 黏度测试方法：将焊膏搅拌黏度测试方法：将焊膏搅拌3-5min，然后用铲，然后用铲刀挑起少许焊膏，让焊膏自然落下，若焊膏慢慢逐段刀挑起少许焊膏，让焊膏自然落下，若焊膏慢慢逐段落下，则说明黏度适中。落下，则说明黏度适中。影响焊膏粘度的主要因素：影响焊膏粘度的主要因素：合金焊料粉的百分含量：（合金含量高，粘合金焊料粉的百分含量：（合金含量高，粘度就大；焊剂百分含量高，黏度就小。）度就大；焊剂百分含量高，黏度

14、就小。）粉末颗粒度（颗粒大，黏度减小；颗粒减小，粉末颗粒度（颗粒大，黏度减小；颗粒减小，粘度增加）粘度增加）温度（温度增加，黏度减小；温度降低，黏温度（温度增加，黏度减小；温度降低，黏度增加）度增加）（5）触变指数和塌落度）触变指数和塌落度 触变指数是指触变性流体受外力的作用时，黏度能触变指数是指触变性流体受外力的作用时，黏度能迅速下降，停止外力后能迅速恢复黏度的性能。迅速下降，停止外力后能迅速恢复黏度的性能。 焊膏是触变性流体，焊膏的塌落度主要与焊膏的黏焊膏是触变性流体，焊膏的塌落度主要与焊膏的黏度和触变性有关。触变指数高，在钢网与度和触变性有关。触变指数高，在钢网与PCB分离的瞬分离的瞬间

15、，钢网开口内壁边缘部分的焊膏受到摩擦力的作用，间，钢网开口内壁边缘部分的焊膏受到摩擦力的作用，开口边缘部分的焊膏黏度迅速下降，使焊膏顺利地从开开口边缘部分的焊膏黏度迅速下降，使焊膏顺利地从开口中释放出来口中释放出来(脱模脱模)，从而使漏印下来的焊膏图形边缘清，从而使漏印下来的焊膏图形边缘清晰；漏印后由于停止了外力作用，迅速恢复黏度，使焊晰；漏印后由于停止了外力作用，迅速恢复黏度，使焊膏图形能保持形状，不易塌落，即塌落度小。反之，触膏图形能保持形状，不易塌落，即塌落度小。反之，触变指数低，塌落度大。变指数低，塌落度大。影响触变指数和塌落度主要因素：影响触变指数和塌落度主要因素：合金焊料与焊剂的配

16、比，即合金粉末在焊合金焊料与焊剂的配比，即合金粉末在焊膏中的重量百分含量；膏中的重量百分含量；焊剂载体中的触变剂性能和添加量；焊剂载体中的触变剂性能和添加量；颗粒形状、尺寸。颗粒形状、尺寸。（6)工作寿命和储存期限工作寿命和储存期限 工作寿命是指在室温下连续印刷时，锡膏的工作寿命是指在室温下连续印刷时，锡膏的黏度随时间变化小，锡膏不易干燥，印刷性稳定；黏度随时间变化小，锡膏不易干燥，印刷性稳定；同时，锡膏从被涂覆在同时，锡膏从被涂覆在PCB上到贴装元器件之前上到贴装元器件之前和再流焊时不失效，一般要求在常温下使用和再流焊时不失效，一般要求在常温下使用12-24H，其性能保持不变。，其性能保持不

17、变。 储存期限是指在规定的储存条件下，锡膏从储存期限是指在规定的储存条件下，锡膏从出厂到被使用，其性能不至严重降低，能够不失出厂到被使用，其性能不至严重降低，能够不失效。正常使用之前的保存期限，一般规定在效。正常使用之前的保存期限，一般规定在2-10下保存一年，至少下保存一年，至少3-6个月。个月。3、锡膏的检测与评估有哪些项目？、锡膏的检测与评估有哪些项目？锡膏的检测与评估，主要包括锡膏的检测与评估，主要包括材料特性评估材料特性评估和和工艺特性评估工艺特性评估两方面。两方面。 材料特性指锡膏本身的一些参数，包括：材料特性指锡膏本身的一些参数，包括：锡锡粉的合金成分、合金颗粒尺寸及形状、助焊粉的合金成分、合金颗粒尺寸及形状、助焊剂含量、黏度、卤素含量剂含量、黏度、卤素含量等。等。工艺特性指锡膏在实际生产中的应有特性，工艺特性指锡膏在实际生产中的应有特性，包括：包括：可印刷性、塌陷可印刷性、塌陷(冷塌落，热塌落冷塌落，热塌落)、润湿性、焊球、工作寿命润湿性