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1、深圳市菲尼的科技有限公司焊膏分類(lèi)及焊膏使用介紹焊膏概述:隨著再流焊技術(shù)的應(yīng)用,焊膏已成為表面組裝技術(shù)(SMT)中最要的工藝材料,近年來(lái)獲得飛速發(fā)展。在表面組裝件的回流焊中,焊膏被用來(lái)實(shí)施表面組裝元器件的引線或端點(diǎn)與印製板上焊盤(pán)的連接。焊膏塗覆是表面組裝技術(shù)一道關(guān)鍵工序,它將直接影響到表面組裝件的焊接品質(zhì)和可靠性。由焊膏產(chǎn)生的缺陷占SMT中缺陷的60%—70%,所以規(guī)範(fàn)合理使用焊膏顯得尤為重要。本文結(jié)合本部門(mén)使用的經(jīng)驗(yàn)來(lái)介紹焊膏的一些特性和使用儲(chǔ)存的方法。焊膏的構(gòu)成:焊膏是一種均質(zhì)混合物,由合金焊料粉,糊狀焊劑和一些添加劑混合而成的具有一定粘
2、性和良好觸變性的膏狀體。在常溫下,焊膏可將電子元器件初粘在既定位置,當(dāng)被加熱到一定溫度時(shí)(通常1830C)隨著溶劑和部分添加劑的揮發(fā),合金粉的熔化,使被焊元器件和焊盤(pán)連在一起,冷卻形成永久連接的焊點(diǎn)。對(duì)焊膏的要求是具有多種塗布方式,特別具有良好的印刷性能和再流焊性能,並在貯存時(shí)具有穩(wěn)定性。焊膏的主要成分:合金焊料粉,合金焊料粉是焊膏的主要成分,約占焊膏重量的85%—90%。常用的合金焊料粉有以下幾種:錫–鉛(Sn–Pb)、錫–鉛–銀(Sn–Pb–Ag)、錫–鉛–鉍(Sn–Pb–Bi)等。焊膏的主要成分配比:合金焊料粉的成分和配比以及合金粉的
3、形狀、粒度和表面氧化度對(duì)焊膏的性能影響很大,因此製造工藝較高。幾種常用合金焊料粉的金屬成分、熔點(diǎn),最常用的合金成分為Sn63Pb37。Sn63Pb37和Sn62Pb36Ag2,其中Sn63Pb37的熔點(diǎn)為183C,共晶狀態(tài),摻入2%的銀以後熔點(diǎn)為179℃,為共晶狀態(tài),它具有較好的物理特性和優(yōu)良的焊接性能,且不具腐蝕性,適用範(fàn)圍廣,加入銀可提高焊點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度。合金焊料粉的形狀:合金焊料粉的形狀可分為球形和橢圓形(無(wú)定形),它們對(duì)焊膏性能的影響見(jiàn)表1.由此可見(jiàn),球形焊料具有良好的性能。常見(jiàn)合金焊料粉的顆粒度為(200/325)目,對(duì)細(xì)間距印刷要
4、求更細(xì)的金屬顆粒度。合金焊料粉的表面氧化度與製造過(guò)程和形狀、尺寸有關(guān)。相對(duì)而言,球狀合金焊料粉的氧化度較小,通常氧化度應(yīng)控制在0.5%以內(nèi),最好在10%—4%以下。一般,由印刷鋼板或網(wǎng)版的開(kāi)口尺寸或注射器的口徑來(lái)決定選擇焊錫粉顆粒的大小和形狀。不同的焊盤(pán)尺寸和元器件引腳應(yīng)選用不同顆粒度的焊料粉,不能都選用小顆粒,因?yàn)樾☆w粒有大得多的表面積,使得焊劑在處理表面氧化時(shí)負(fù)擔(dān)加重,表二為常用焊膏Sn62Pb36Ag2的物理特性。表1合金焊料粉的形狀對(duì)焊膏性能的影響球形橢圓形粘度小大塌落度大小印刷性範(fàn)圍廣,尤適合較細(xì)間距的絲網(wǎng)適合漏版及較粗間距的絲網(wǎng)
5、注射滴塗適合不太適合表面積小大氧化度低高焊點(diǎn)亮度亮不夠光亮表2Sn62Pb36Ag2焊膏的物理特性合金成分熔點(diǎn)(0C)合金粉與焊劑比例(Wt)合金粉顆粒度合金粉形狀拉伸強(qiáng)度(Mpa)粘度(Pa.s)焊劑中氯含量(Wt)延伸率(%)Sn62Pb36Ag2179—18085:15300球型和橢圓型混合56.630001592.2焊劑在焊膏中,焊劑是合金焊料粉的載體,其主要的作用是清除被焊件以及合金焊料粉的表面氧化物,使焊料迅速擴(kuò)散並附著在被焊金屬表面。對(duì)焊劑的要求主要有以下幾點(diǎn):a焊劑與合金焊料粉要混合均勻;b要採(cǎi)用高沸點(diǎn)溶劑,防止再流焊時(shí)產(chǎn)行
6、飛濺;c高粘度,使合金焊料粉與溶劑不會(huì)分層;d低吸濕性,防止因水蒸汽引起飛濺;e氯離子含量低。焊劑的組成:通常,焊膏中的焊劑應(yīng)包括以下幾種成分:活性劑、成膜劑和膠粘劑、潤(rùn)濕劑、觸變劑、溶劑和增稠劑以及其他各類(lèi)添加劑。焊劑的活性:對(duì)焊劑的活性必須控制,活性劑量太少可能因活性差而影響焊接效果,但活性劑量太多又會(huì)引起殘留量的增加,甚至使腐蝕性增強(qiáng),特別是對(duì)焊劑中的鹵素含量更需嚴(yán)格控制,表3列出了三種不同的鹵素含量對(duì)其性能的影響。對(duì)免清洗焊膏,焊劑中鹵素含量必須小於0.05%,甚至完全不含鹵素,其活性主要靠加入有機(jī)酸來(lái)達(dá)到。表3不同鹵素含量的焊劑焊
7、劑中鹵素含量<0.05%潤(rùn)濕性不夠好,粘度變化小,腐蝕性小0.2%通常用於焊接Ag-Sn-Pb鍍層的電極或焊盤(pán)>0.4%用於Ni鍍層合金的焊接,觸變性差,殘留在PCB上使穩(wěn)定性變差,有強(qiáng)的腐蝕性焊膏的組成及分類(lèi)焊膏中的合金焊料粉與焊劑的通用配比見(jiàn)表四。表4焊膏中焊料粉與焊劑的配比成分重量比(%)體積比(%)合金焊料粉85—9060—50焊劑15—1040—50其實(shí),根據(jù)性能要求,焊劑的重量比還可擴(kuò)大至8%—20%。焊膏中的焊劑的組成及含量對(duì)塌落度、粘度和觸變性等影響很大。金屬含量較高(大於90%)時(shí),可以改善焊膏的塌落度,有利於形成飽滿的焊
8、點(diǎn),並且由於焊劑量相對(duì)較少可減少焊劑殘留物,有效防止焊球的出現(xiàn),缺點(diǎn)是對(duì)印刷和焊接工藝要求較嚴(yán)格;金屬含量較低(小於85%)時(shí),印刷性好,焊膏不易粘刮刀,漏版壽命長(zhǎng),潤(rùn)濕性好,此