焊锡膏基础知识
SMT锡膏知识的培训
SMT锡膏知识的培训一.锡浆的管制Sn-Ag 焊料特性: 熔点.偏高比Sn-Pb高30℃-40℃成本高润湿性差2.无铅锡膏(环保焊料)1.熔点也没大概在217℃左右2.无毒或毒性低3.热传导导电率好润湿性良好4.机械性能良好(机械强度与抗热老化性能)5.与焊接设备和工艺兼容6.焊接后易修3.PCB 的要求1.PCB材料要耐高温(可以耐焊接温度不变形)2.助焊剂氧化-还原能力加强3.N2隋性气体焊料氧化护焊技术二.锡浆的组成部份Sn96.5/Ag3.0Cu0.5合金粉部份Sn63/pb37緆浆的组成部份溶剂(化学)助焊剂部份松香(助焊)三.合金粉1.金属含量影响锡膏粘度.流动性2.含量高回焊后助焊残渣比较少(也就是金属氧化机率比较大)3.含量太高锡膏储存难(也就是储存的时间降低)4.一般锡膏储存的环境恒温2℃-10℃5.冷藏的好处有1.降低活性及化学反应2.延长表面寿命四.助焊剂的作用1 去除氧化物2.reflow 迥流过程形成或保护膜3.降低表面张力五.助焊剂的组成松香合成形成保护膜增加粘度化学溶剂分解化学物预热过程中蒸发控制粘度及流动性助焊剂催化剂清除氧化物的媒介作用分解金属表面氧化物促进温润作用添加剂控制锡膏稳定性调节粘度六.reflow profire (温度曲线)setp1 (预热区)setp2(升温区)reflow profire setp3(溶锡区)setp4(降温区)SETP11.预热区(0-150℃) 加速的温速1-3℃/SEC2蒸发的PCB板上多余的溶剂增加锡膏粘度3.PCB及零件慢慢的预热使PAD.CHIP的温度一致. SETP21.加热区(渗透区),<150℃-200℃>加速的温速2-3℃/秒2 助焊剂开始活化3.降低零件脚及PCB的焊点及锡膏金属粉末的氧化4.助焊剂被活化后保护金属表面表面再被氧化5.降低所有零件之间的温度差异6.使所有零件都能迖到迥焊炉的温度(220℃)SETP3.1.熔锡区(220℃-245℃) 加速的温速1-2℃/秒2.此区是锡膏已经达到液态3.活化的助焊剂降低金属的表面张力4.均已达到界面含金的形式SETP41.降温区降温的温速<4℃/秒参考图：SMT制程不良分布1.锡膏印刷占有率为64%2.零件置放占有率为15%3.回流焊接占有率为15%4.原材料占有率为6%一、回焊时不良分析1预热区太快:造成以下状况:锡球锡珠锡桥零件破损2.渗透区太长造成以下状况: 材料(PCB及零件)氧化立碑短路3渗透区太短造成以下状况: 立碑溶锡不良(偏移)4回焊区太长造成以下状况界面金属的形成造成焊接不良5.迥焊区太短造成以下状况溶锡不完全金属合成无速度6冷却区太快造成以下状况PCB及PAD破损零件热冲速度太大PCB焊点易脱落7冷却区太慢造成以下状况焊接强度弱灰暗(表面)二、常见不良分析组件竖起1. 组件置放不正2.加热速度太快或不均匀3.印刷锡膏太多(不均匀)4.组件的锡膏的可焊接性差锡珠1.印刷锡膏相对焊盘太多2.置放组件压力太大3.加热太快4.受潮5.PCB板上有部份溶剂(需清洗)6.PCB印刷失败后末清洁干凈7.作业过程中挤压造成桥接1.印刷: 锡膏塌落2.PCB 设计有关 1.激光3.钢网开孔方式有关方式有 2.腐蚀:腐刻如采用这种方式造成壁不光滑(塌落)4.置放组件压力太大5.置放不准6.钢网清洁不干凈7.锡膏太厚或开孔较大焊锡点不足1锡少2.钢网厚度不够3.锡膏不均匀搅拌不够4.锡膏本身金属含量空焊1.温度不够(冷焊或假焊)2.锡膏量太少3.锡膏颗粒太粗4.PCB板氧化5.温度过高时间过长。
锡膏知识点
锡膏知识点锡膏是一种非常常见的金属保护材料，广泛应用于电子、通信、航空航天等领域。
它具有优良的导热性能和抗氧化性能，能够有效防止金属件的氧化和腐蚀。
本文将从锡膏的基本概念、原理、应用领域等方面进行详细介绍，希望能够为读者提供全面的关于锡膏的知识。
一、锡膏的基本概念锡膏是一种含有微小颗粒或颗粒团的金属熔剂，主要由锡和铅的合金组成。
它具有良好的可塑性，能够在常温下保持一定的柔软性。
锡膏通常以瓶装或卷装的形式出售，便于在电子焊接和金属保护过程中使用。
锡膏可以通过烙铁、热风枪或回流炉等工具进行加热，使其熔化后涂覆在需要保护的金属表面上。
二、锡膏的原理1. 保护金属表面：锡膏涂覆在金属表面后，可以形成一层均匀的保护膜，有效阻隔空气、水汽等对金属的腐蚀侵蚀，延长金属件的使用寿命。
2. 提高导热性能：锡膏具有很好的导热性能，可以填充金属表面微小的凹陷和氧化层，提高金属的热传导效率。
3. 电子焊接：锡膏在电子焊接中起着重要作用，它可以涂覆在焊接接点周围，形成可靠的焊接连接，保证电子元件的稳定性和可靠性。
三、锡膏的应用领域1. 电子行业：锡膏是电子焊接过程中不可或缺的材料，广泛用于电路板、电子元件等焊接工艺中。
2. 通信行业：在通信设备、天线等设备的制造和维护中，锡膏也扮演着重要角色，保护金属部件并提高导热性能。
3. 航空航天领域：航空发动机、航天器中的金属部件需要长期稳定可靠地工作，锡膏的应用可以起到关键的保护作用。
四、锡膏的性能指标1. 熔点：一般锡膏的熔点在180℃左右，不同品牌和型号的锡膏熔点可能会有所不同，选择合适的熔点锡膏是根据具体的焊接工艺和要求来确定的。
2. 成分：锡膏的成分主要是锡和铅的合金，不同的比例会影响其熔点和焊接性能。
3. 导热性能：锡膏的导热性能直接影响着金属部件的散热效率，通常情况下，锡膏的导热系数越大，散热效果越好。
五、锡膏的选购与使用1. 选购锡膏时要根据具体的使用需求选择合适的品牌和型号，同时要关注其性能参数和质量认证。
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防立碑合金
优点
消除或减少立碑发生 几率 适合细间距印刷
局限
焊接点外观粗糙 表面积增大
易氧化 -锡珠 储存稳定性 在板吸潮
焊接点开路
焊接点开路
原因
元器件引脚损坏/平整 度不良
可焊性不良
解决方案 更换原材料
更换元器件
助焊剂活性不足
选用高活性或高固体 含量的助焊剂
良好回流工艺的正确操作
冷藏储存(2-8C) 足够回温时间(>4小时) 控制操作环境(20-30 C and 40-60 RH) 使用塑料器具 及时报废 不得混用
Multicore 现有免清洗产品介绍
RM92
老产品 QQ-S RMA 型 固体含量高 - 工艺操作窗口宽 免清洗/可清洗残留 符合 IPC, Bellcore and J-STD腐蚀实验和 SIR测试
RM92
优点
经久可靠 操作窗口宽 湿强度高 有效期长达12个月
局限
开放寿命较短 不能高速印刷
溶剂挥发
锡粉被树脂保护
典型回流焊炉设置
第一升温区: 常温--100C, 溶剂挥发,升温速率2-3C /秒 预热区: 100--150C,活化助焊剂,70--120 秒 第二升温区:150--183C,分解氧化物,30--50秒 回流焊区:183--212--183C,焊接完成,50--70秒 冷却段: 183C--常温,形成焊点,降温速率~4C/秒
Temperature OC
典型锡膏回流焊曲线
250
0 200
150
100 Temperature
50 3 to 6 Minutes (Typical)
0
Upper Limit Ideal Profile Lower Limit
SMT锡膏知识
第三章锡膏知识一、锡膏介绍：1.锡膏的成份、种类1.1 锡膏由锡粉及助焊剂构成：1.1.1 依据助焊剂的成份分为：松香型锡膏、免洗型锡膏、水溶性型锡膏。
1.1.2 依据回焊温度分：高温锡膏、常温锡膏、低xx膏。
1.1.3 依据金属成份分：含银锡膏（Sn62/Pb36/Ag2），非含银锡膏（ Sn63/ Pb37）、含铋锡膏（B i14/Sn43/Pb43）。
2.锡膏中助焊剂作用：2.1 除掉金属表面氧化物。
2.2 覆盖加热衷金属面，防备再度氧化。
2.3 增强焊接流动性。
3.锡膏要具备的条件：3.1 保质时期中，粘度的经时变化要极少，在常温下锡粉和焊剂不会分别，常要保持均质。
3.2 要有优秀涂抹性。
要好印刷，丝印版的显出性要好，不会溢粘在印板张口部四周，给涂拌后，在常温下要保持长时间，有必定的粘着性，就是说置放IC部件时，要有优秀的地点平定性。
3.3 给加热后对 IC部件和回路导体要有优秀焊接性，并要有优秀的凝聚性，不产生过于滑散现象。
3.4 焊剂的耐蚀性，空气绝缘性，要有优秀的标准规格，并没有毒性。
3.5 焊剂的残渣要有优秀的溶解性及洗净性。
3.6 锡粉和焊剂不分别。
4.锡膏查验项目，要求：4.1 锡粉颗粒大小及xx。
4.2 锡膏的粘度和稠性。
4.3 印刷浸透性。
4.4 气味及毒性。
4.5 裸露在空气中时间与焊接性。
4.6 焊接性及焊点亮度。
4.7 铜镜测试。
4.8 锡珠现象。
4.9 表面绝缘值及助焊剂残留物。
5.锡膏保留、使用及环境要求锡膏是一种比较敏感性的焊接资料、污染、氧化、吸潮都会使其产生不一样程度变质。
5.1 锡膏寄存：5.1.1 要求温度 5℃~10℃相对温度低于 50%。
5.1.2 保留期为 6 个月，采纳先进先用原则。
5.2 使用及环境要求：5.2.1 从冰箱里取出的锡膏起码解冻3~4 小时方可使用。
5.2.2 使用前对罐风锡膏顺同一方向分搅拌，机器搅拌为 4~5 分钟。
5.2.3 已开盖的锡膏原则上赶快用完，工作结速将钢模、用过锡膏装入空罐子内，下次优先使用。
锡膏知识
七、锡膏常用检验方式
锡粉粒径标准： 锡粉粒径标准：
Type 不得大于 最多1 wt%大于 至少80 wt%介于
单位：µm
最多10 wt%小于
1 2 3
Type
160 80 50
不得大于
150 75 45
最多1 wt%大于
150-75 15075-45 7545-25 45至少90 wt%介于
20 20 20
课程大纲
一、锡膏简介 二、合金介绍 三、助焊剂 四、保存与使用方法 五、炉温曲线图 六、锡膏使用注意事项 七、常用锡膏性能验证方法 八、印刷认识
一、锡膏简介
二、合金介绍（一）
助焊剂与锡粉的体积比 约为 1：1 重量比约为 11：89 (锡 粉的比重较大) 常见助焊剂含量为 10.5% ~ 13.0% 图一为合金固液相等相 关特性 图二为锡粉级别定义
六、锡膏使用注意事项
保管：
1. 放置冷藏库中 2. 使用开始:与室温相同,基本上在印刷机相同的温度环境下在回温6小时内不可开封 3. 为防止结露问题将一天的使用量放至在室温内回温. 4. 搅拌:使用搅拌设备 5. 在使用时详细记录时间负责人,品名,制造编号,开始使用时间及使用终了时间
网板的清洁：
1. 以抗静电的塑料袋将钢板放入并放在固定置放架保管 2. 置放架不可有污染源,钢板表面注意不可有伤痕,钢板是以铝框有厚度保存,场地须 广大.以one touch方式依钢板的厚度收纳管理
四、保存与使用方法
(4)、锡膏印刷在基板后，建议于4~8小时内置放零件进入回焊炉完成着装。 (5)、换线超过一小时以上，请于换线前将锡膏从钢板上刮起收入锡膏罐内封盖。 (6)、为确保印刷质量，建议每4小时将钢板双面的开口以人工方式进行擦拭。 (7)、室内温度请控制于25±3 ℃，湿度RH30~60%为最好的作业环境。 (8)、锡膏黏度值最佳化为170-200 Pa.s(25℃)，最大允许使用范围为170~210 Pa.s
锡膏、红胶知识介绍及使用过程注意事项
建立废弃物处置记录，记录废弃物的种类、数量、处置方式等信息。
健康与环境影响
健康影响
01
锡膏、红胶中的化学物质可能对人体健康产生影响，如接触过
敏、呼吸系统刺激等。
环境影响
02
不合理使用锡膏、红胶可能对环境造成污染，如水体、土壤和
大气等。
预防措施
03
加强个人防护，合理选用环保型锡膏、红胶，减少使用量，加
操作过程
按照规定程序进行操作，避免高温、明火和静电， 使用后及时清理工作台和工具。
异常处理
遇到异常情况，如火灾、泄漏等，应立即停止操 作，采取相应措施，并及时报告。
废弃物处理
废弃物分类
将废弃的锡膏、红胶按照危险废物和一般废物的分类要求进行分 类。
废弃物处置
危险废物应交由有资质的单位进行处置，一般废物可按照当地环保 要求进行处理。
红胶
是一种热固性塑料，用于电子元件的 粘接和固定。其特性包括良好的粘附 力、耐温性和绝缘性。
主要成分与作用
锡膏的主要成分包括锡、铅、助焊剂和其他添加剂。其中， 锡和铅的混合物提供了良好的焊接性能，助焊剂有助于去除 氧化物并增强焊接效果，添加剂则可以改善锡膏的印刷性能 和储存稳定性。
红胶的主要成分包括树脂、硬化剂、填料和其他添加剂。其 中，树脂是红胶的主要粘合剂，硬化剂则使红胶在加热时固 化，填料可以提高红胶的机械性能和耐温性，添加剂则可以 改善红胶的流动性和印刷性能。
红胶在使用前应放置在室温下回温，以避 免因温差导致印刷不良。
搅拌方式
印刷厚度
搅拌红胶时应采用正确的搅拌方式，避免 过度搅拌导致红胶变稠或产生气泡。
印刷红胶时应控制厚度，不宜过厚或过薄 ，以确保粘接效果和可靠性。
焊膏的基础知识
钎焊 （硬钎焊）
融点450℃以上
焊接 压焊
钎焊
钎焊 （软钎焊）
融点450℃未满
焊锡膏：金属的接合中使用融点450℃以下的接合材料
1.2 焊锡膏的历史-1
˙ 从青铜器时代（约公元前3000年）开始被 使用 ˙ 到现在约5000年的时间被连续使用
˙ 现存最古老的钎焊地方 公元前300年ɼ从罗马遗迹中发现 合金组成是Sn62%ɼPb38% 已经使用了与现代相同的共晶组成
滚动 刮刀剥离 网板的扩展性（堵塞） 网板的扩展性（不成形） 连续印刷稳定性 印刷后的塌陷
焊锡膏的粘度 Ti值 粘着的最佳化
本 对公 应司
高Ti值、选择 高耐热
其他，零件保持 焊锡球等
印刷用的焊锡膏 和网板开囗的关系
细微类型 （ CSP/0603 元件）的确保印刷性
网板厚度小
共
存 困
焊锡量不足：用在大 型零件上前强度不足
500 μ m
开囗面积比
扩
1:0.96印刷良
大
400 μ m
开囗面积比 1:1.2印刷良
扩大
RX363 － 9ຫໍສະໝຸດ M 印刷评价 -2网面厚度 120 μ m 焊锡粉末 DO （平均 20 μ m ）
300 μ m
开囗面积
1：1﹒6印刷可
扩大
200 μ m 开囗面积比 1：2.4印刷困难
扩 大
OK
NG
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焊锡膏及其使用
焊锡膏及其使用简介焊锡膏是一种常见的焊接辅助工具，在电子元器件焊接过程中起到重要的作用。
它是由焊锡粉末、活性剂、助焊剂等成分混合而成的，具有黏性并能够在高温下熔化，方便焊接引线和电路板之间的连接。
本文将介绍焊锡膏的基本原理、使用方法以及注意事项。
焊锡膏的成分及原理焊锡膏的成分主要包括焊锡粉末、活性剂和助焊剂。
焊锡粉末是焊接过程中产生的铅、锡等金属元素的主要来源，它能够在高温下熔化并形成焊点。
活性剂的作用是清洁焊接表面，去除氧化物和污染物，提高焊接质量。
助焊剂则能够增加焊锡膏的黏性和流动性，提高焊接的粘接性能。
焊锡膏的原理是通过在焊接表面形成一层薄膜，将焊锡粉末、活性剂和助焊剂等成分均匀地分布在焊接引线和电路板之间。
当加热焊锡膏时，膏体会熔化并将焊锡粉末溶解在一起，形成焊点并与焊接表面进行牢固的粘接。
焊锡膏的使用方法1.准备工作：在使用焊锡膏前，首先需要准备好一些必要的工具和设备，包括焊锡膏、电烙铁、焊锡丝、镊子、酒精和棉签等。
同时，需要确保工作环境通风良好，以避免吸入有害物质。
2.清洁表面：使用酒精和棉签清洁焊接表面，去除油污、氧化物和杂质。
这是保证焊接质量的重要步骤，如果表面不干净，会影响焊接的牢固性。
3.涂抹焊锡膏：使用镊子将适量的焊锡膏涂抹在焊接表面上，要均匀地涂抹，以保证焊点的均匀度。
注意不要使用过多的焊锡膏，否则会导致焊点过大。
4.加热焊接：使用电烙铁将焊接表面加热，使焊锡膏熔化并形成焊点。
在加热过程中，要保持适当的温度和时间，不要过度加热，以避免焊点过热或焊锡膏的挥发。
5.焊接完成后清洁：在焊接完成后，使用酒精和棉签清洁焊点表面，去除焊锡膏的残留物。
这能够提高焊点的外观和质量。
焊锡膏的注意事项1.遵循安全操作：在使用焊锡膏时，要注意安全操作，避免直接接触皮肤和眼睛。
使用时应佩戴手套和护目镜，避免焊接过程中的飞溅和烟尘对身体的危害。
2.注意通风：焊锡膏使用过程中会产生一定的烟尘和挥发物，建议在通风良好的环境下进行操作，以避免吸入有害物质。
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2020/10/14
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焊锡膏基础知识
锡膏主要成分
锡粉颗粒金属(合金) 助焊剂介质
活性剂 松 香, 树 脂 粘度调整剂 溶剂
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焊锡膏产品描述
e.g. SN62 RP11 ABS 89.5 @500g
合金型号
介质型号
吸粉颗粒 尺寸代号
金属含量
包装大小
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锡粉要求
Multicore规格：球形颗粒 = 95% minimum
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13
非球形锡粉颗粒
Distorted Spheres “Dog bones” or irregular
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使用小颗粒锡粉
优点
提高细间距焊盘的印刷性能 提高耐坍塌性能 提高湿强度 增加润湿/活化面积
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流变性
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20
牛顿型液体
粘度不受时间和剪切力影响
t or s-1
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21
触变性液体
在一定的剪切速率下，粘度随着时间而降低
t
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典型的焊锡膏粘度曲线
Viscosity (p)
4500
4000
3500
3000
2500
2000
0.3mm (12 thou)
ADS (45-10m)
0.5mm CSP and BGA
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助焊剂介质的功能
成功焊接的保障. 锡粉颗粒的载体. 提供合适的流变性和湿强度. 清洁焊接表面. 去除焊接表面及锡粉颗粒的氧化层. 在焊接点表面形成保护层. 形成安全的残留物层.
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局限
锡粉颗粒被氧化的几率增加 锡珠缺陷的发生几率增加
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锡粉颗粒与印刷能力
颗粒尺寸分布
最小印刷间距
BAS (75-53m)
0.625mm (25 thou)
AAS (53-38m) AGS (45-20m)
0.5mm (20 thou) 0.4mm (16 thou) just possible!
14
45-20
12
microns
10
= AGS
8
6
4
2
0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
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Particle diameter (microns)
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球形锡粉颗粒
Width
Length
球形长/宽比 < 1.5
1500
1000
500
0
1.8
2.4
3
6
12
18
24
Shear rate (s-1)
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23
操作窗口
耐坍塌性出色
0.8
0.7
脱模不良
0.6
滚动良好
0.5
0.4 耐坍塌性不佳
桥接
0.3
耐坍塌性不佳
滚动不良
0 1000 2000 3000 4000
压力Pascal
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24
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助焊剂介质的组成
天然树脂(Rosin) /合成松香(Resin) 溶剂(Solvents) 活性剂(Activators) 增稠剂(Rheology modifiers) 树脂/松香+活性剂+增稠剂=固体含量
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增稠剂(Gelling Agents)
提供触变性(thixotropy),抗垂流性 增强抗坍塌性能 增强锡膏的假塑性
合金配比稳定一致. 尺寸分布稳定一致. 锡粉外形稳定一致(一般为球形) 氧化程度低(表面污染程度低)
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锡珠测试
Printed paste deposit Flux residues Reflow
Single solder balls
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锡粉尺寸分布
Mass %
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SMT工艺流程——1
焊盘
PCB
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2ห้องสมุดไป่ตู้
2——施焊锡膏
施焊锡膏
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3——贴片
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4
4——回流焊
Heat
Heat
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5
5——形成焊点
Solder fillets
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对焊锡膏的要求
流变性及活性在有效期内保持稳定. 印刷时有良好的触变性. 开放使用寿命长并保持良好的湿强度.. 贴片和回流时坍塌小. 有足够的活性润湿元器件及焊盘. 残留物特性稳定.