焊錫膏是伴隨著SMT應(yīng)運而生的一種新型焊接材料。焊錫膏是一個復(fù)雜的體系,是由焊錫粉、助焊劑以及其它的添加物混合而成的膏體。焊錫膏在常溫下有一定的粘性,可將電子元器件初粘在既定位置,在焊接溫度下,隨著溶劑和部分添加劑的揮發(fā),將被焊元器件與印制電路焊盤焊接在一起形成連接。
助焊劑的主要成份及其作用:
A、活化劑(ACTIVATION):該成份主要起到去除PCB銅膜焊盤表層及零件焊接部位的氧化物質(zhì)的作用,同時具有降低錫、鉛表面張力的功效;
B、觸變劑(THIXOTROPIC) :該成份主要是調(diào)節(jié)焊錫膏的粘度以及印刷性能,起到在印刷中防止出現(xiàn)拖尾、粘連等現(xiàn)象的作用;
C、樹脂(RESINS):該成份主要起到加大錫膏粘附性,而且有保護和防止焊后PCB再度氧化的作用;該項成分對零件固定起到很重要的作用;
D、溶劑(SOLVENT):該成份是焊劑組份的溶劑,在錫膏的攪拌過程中起調(diào)節(jié)均勻的作用,對焊錫膏的壽命有一定的影響;
焊料粉:
焊料粉又稱錫粉主要由錫鉛、錫鉍、錫銀銅合金組成,一般比例為SN63/PB37、SN42BI58、SN96.5CU0.5AG3.0和SN99CU0.7AG0.3。概括來講錫粉的相關(guān)特性及其品質(zhì)要求有如下幾點:
A、錫粉的顆粒形態(tài)對錫膏的工作性能有很大的影響:
A-1、重要的一點是要求錫粉顆粒大小分布均勻,這里要談到錫粉顆粒度分布比例的問題;在國內(nèi)的焊料粉或焊錫膏生產(chǎn)廠商,大家經(jīng)常用分布比例來衡量錫粉的均勻度:以25~45μm的錫粉為例,通常要求35μm左右的顆粒分度比例為60%左右,35μm 以下及以上部份各占20%左右;
A-2、另外也要求錫粉顆粒形狀較為規(guī)則;根據(jù)“中華人民共和國電子行業(yè)標準《錫鉛膏狀焊料通用規(guī)范》(SJ/T 11186-1998)”中相關(guān)規(guī)定如下:“合金粉末形狀應(yīng)是球形的,但允許長軸與短軸的比為1.5的近球形狀粉末。如用戶與制造廠達成協(xié)議,也可為其他形狀的合金粉末。”在實際的工作中,通常要求為錫粉顆粒長、短軸的比例一般在1.2以下。
A-3、如果以上A-1及A-2的要求項不能達到上述基本的要求,在焊錫膏的使用過程中,將很有可能會影響錫膏印刷、點注以及焊接的效果。
B、各種錫膏中錫粉與助焊劑的比例也不盡相同,選擇錫膏時,應(yīng)根據(jù)所生產(chǎn)產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝、焊接元器件的精密程度以及對焊接效果的要求等方面,去選擇不同的錫膏;
B-1、根據(jù)“中華人民共和國電子行業(yè)標準《錫鉛膏狀焊料通用規(guī)范》(SJ/T 11186-1998)”中相關(guān)規(guī)定,“焊膏中合金粉末百分(質(zhì)量)含量應(yīng)為65%-96%,合金粉末百分(質(zhì)量)含量的實測值與訂貨單預(yù)定值偏差不大于±1%”;通常在實際的使用中,所選用錫膏其錫粉含量大約在90%左右,即錫粉與助焊劑的比例大致為90:10;
B-2、普通的印刷制式工藝多選用錫粉含量在89-91.5%的錫膏;
B-3、當使用針頭點注式工藝時,多選用錫粉含量在84-87%的錫膏;
B-4、回流焊要求器件管腳焊接牢固、焊點飽滿、光滑并在器件(阻容器件)端頭高度方向上有1/3至2/3高度焊料爬升,而焊錫膏中金屬合金的含量,對回流焊焊后焊料厚度(即焊點的飽滿程度)有一定的影響;為了證實這種問題的存在,有關(guān)專家曾做過相關(guān)的實驗,現(xiàn)摘抄其終實驗結(jié)果如下表供參考:(表暫缺)
從上表看出,隨著金屬含量減少,回流焊后焊料的厚度減少,為了滿足對焊點的焊錫量的要求,通常選用85%~92%含量的焊膏。
C、錫粉的“低氧化度”也是非常重要的一個品質(zhì)要求,這也是錫粉在生產(chǎn)或保管過程中應(yīng)該注意的一個問題;如果不注意這個問題,用氧化度較高的錫粉做出的焊錫膏,將在焊接過程中嚴重影響焊接的品質(zhì)。
共晶焊錫——是指達到共晶成分的錫鉛焊料,合金成分是錫的含量為61.9%、鉛的含量為38.1%。在實際應(yīng)用中一般將含錫60%,含鉛40%的焊錫就稱為共晶焊錫。在錫和鉛的合金中,除純錫、純銅和共晶成分是在單一溫度下熔化外,其他合金都是在一個區(qū)域內(nèi)熔化的,所以共晶焊錫是錫鉛焊料中性能的一種。
Eutectic solders(共晶焊錫):兩種或更多的金屬合金,具有的熔化點,當加熱時,共晶合金直接從固態(tài)變到液態(tài),而不經(jīng)過塑性階段。