焊锡膏也叫锡膏,是一种灰色膏体。焊锡膏是促使SMT 广泛应用的一种新型焊接材料,它由焊锡粉、助焊剂以及其他的表面活性剂、触变剂等混合而成的膏状混合物,如图5-1 所示。
图5-1 焊锡膏
焊锡膏主要用于SMT 行业PCB 表面电阻、电容、IC 等电子元器件的焊接。焊锡膏一般通过丝网、模板涂布的方法涂于表面组装焊盘上,印刷焊锡膏是SMT 再流焊工艺流程中的第一道工序,是SMT 质量优劣的关键因素之一,60%的SMT 质量问题来源于焊膏印刷。
常温下,焊锡膏具有一定的黏性,可将电子元器件粘贴在PCB 的焊盘上,在倾斜角度不是太大,也没有外力碰撞的情况下,元件一般是不会移动的。当焊锡膏加热到一定温度时,焊锡膏中的合金粉末熔融再流动,液体焊料润湿元器件的焊端与PCB 焊盘,在焊接温度下,随着溶剂和部分添加剂挥发,冷却后元器件的焊端与焊盘被焊料互连在一起,形成电气与机械相连接的焊点。
1.焊锡膏的化学组成
焊锡膏主要由合金焊料粉末和助焊剂组成,其中合金焊料粉末占总重量的85%～90%,助焊剂占15%～10%。合金焊料粉末的形状、粒度和表面氧化程度对焊锡膏性能的影响很大。合金焊料粉末按形状分成无定形和球形两种。球形合金粉末的表面积小、氧化程度低,制成的焊锡膏具有良好的印刷性能。合金焊料粉末的粒度一般在200～400 目,粒度愈小,黏度愈大。粒度过大,会使焊锡膏粘接性能变差;粒度太细,由于表面积增大,会使表面含氧量增高,也不宜采用。
2.对焊锡膏的技术要求
在表面组装的不同工艺或工序中,要求焊锡膏具有与之相应的性能,SMT 工艺对焊锡膏特性和相关因素的具体要求如下:
(1)焊锡膏应具有良好的保存稳定性,焊锡膏制备后、印刷前应能在常温或冷藏条件下保存3～6 个月而性能不变。
(2)印刷时应具有优良的脱模性,应具有一定的黏度,印刷时和印刷后焊锡膏不易坍塌。
(3)再流焊加热时应具有良好的润湿性能,不形成或形成最少量的焊料球(锡珠),焊料飞溅要少。
(4)焊剂中固体含量越低越好,焊后易清洗干净,焊接强度高。(www.xing528.com)
3.焊锡膏的选用原则
根据焊锡膏的性能和使用要求,可参考以下几点选用。
(1)焊锡膏的活性可根据印制电路板表面清洁程度来决定,一般采用RMA 级,必要时采用RA 级。
(2)根据不同的印刷方法选用不同黏度的焊锡膏,一般液体分配器用黏度为100～200 Pa·s 的焊锡膏,丝网印刷用黏度为100～300 Pa·s 的焊锡膏,漏模板印刷用黏度为200～600 Pa·s 的焊锡膏。
(3)精细间距印刷时选用球形、细粒度焊锡膏。
(4)双面焊接时,第一面采用高熔点焊锡膏,第二面采用低熔点焊锡膏,保证两者相差30～40 ℃,以防止第一面已焊元器件脱落。
(5)当焊接热敏元件时,应采用含铋的低熔点焊锡膏。
(6)采用免洗工艺时,要用不含氯离子或其他强腐蚀性化合物的焊锡膏。
4.焊锡膏的使用注意事项
(1)焊锡膏通常要求保存在5～10 ℃的低温环境下,所以一般储存在电冰箱的冷藏室内。即使如此,超过使用期限的焊锡膏也不得再用于正式产品的生产。
(2)使用前,应至少提前2 h 从冰箱中取出焊锡膏,待焊锡膏达到室温后,才能打开焊锡膏容器的盖子,以免焊锡膏在升温过程中凝结水汽。假如使用焊锡膏搅拌机,只需搅拌15 min,焊锡膏即可投入使用。
(3)观察焊锡膏,如果表面变硬或有助焊剂析出,必须进行特殊处理,否则不能使用;如果焊锡膏的表面完好,要用不锈钢棒搅拌均匀后才能投入使用。如果焊锡膏的黏度大,可以加入适量所使用焊锡膏的专用稀释剂稀释,充分搅拌以后投入使用。
(4)使用时取出焊锡膏后,应及时盖好容器盖,避免助焊剂挥发。涂敷焊锡膏和贴装元器件时,操作者应该戴手套,避免污染电路板。
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