錫膏基礎技術資料課件

課程大綱一、錫膏簡介二、合金介紹三、助焊劑四、保存與使用方法五、爐溫曲線圖六、錫膏使用注意事項七、常用錫膏性能驗證方法八、印刷認識一、錫膏簡介二、合金介紹（一）助焊劑與錫粉的體積比約為1：1重量比約為11：89(錫粉的比重較大)常見助焊劑含量為10.5%

~

13.0%圖一為合金固液相等相關特性圖二為錫粉級別定義圖二圖一二、合金介紹（二）三、助焊劑松香(Rosin)/樹脂(Resin)助焊劑的主要成份。酸值影響松香的助焊效果，軟化點影響松香的流動性與錫膏坍塌性質(zhì)?；钚詣?Activator)用以清除待焊金屬表面上的氧化物，錫膏助焊劑使用的活性劑主要包含有機酸與鹵素，基于可靠度考慮，鹵素僅使用溴(Br)。溶劑(Solvent)錫膏助焊劑使用的溶劑為高沸點，Reflow過程中僅少量揮發(fā)，與液體助焊劑不同?？勾沽鲃?Thixotropic

Agent)防止錫膏在印刷后發(fā)生坍塌；避免錫膏靜置后助焊劑與錫粉分離。對于錫膏黏度有很大的影響。四、保存與使用方法一、保存方法(1)、錫膏的保管要控制在0-10℃的環(huán)境下。

(2)、錫膏使用期限為6個月(未開封)。(3)、不可放置于陽光照射處。二、使用方法

(開封前)、開封前須將錫膏溫度回升到使用環(huán)境溫度上(25±3℃)，回溫時間約為6小時，并 禁止使用其它加熱器使其溫度瞬間上升的做法。、回溫后須充分攪拌，使用攪拌機的攪拌時間約為1~3分鐘，視攪拌機機種而定.三、使用方法

(開封后)、將錫膏約2/3的量添加于鋼板上，盡量保持以不超過1罐的錫膏量于鋼板上。、視生產(chǎn)速度，以少量多次的添加方式補足鋼板上的錫膏量、以維持錫膏的質(zhì)量。、當天未使用完的錫膏，不可與尚未使用的錫膏共同置放，應另外存放在別的容器之中.錫膏開封后在室溫下緊閉罐蓋請于24小時內(nèi)使用完畢四、保存與使用方法(4)、錫膏印刷在基板后，建議于4~8小時內(nèi)置放零件進入回焊爐完成著裝。(5)、換線超過一小時以上，請于換線前將錫膏從鋼板上刮起收入錫膏罐內(nèi)封蓋。

(6)、為確保印刷質(zhì)量，建議每4小時將鋼板雙面的開口以人工方式進行擦拭。

(7)、室內(nèi)溫度請控制于25±3℃，濕度RH30~60%為最好的作業(yè)環(huán)境。(8)、錫膏黏度值最佳化為170-200Pa.s(25℃)，最大允許使用范圍為170~210Pa.s未開封冷藏保存期限(0~10oC) 6個月冷凍保存期限(-20~0oC)6個月1周室溫保存期限冷藏后回溫時間冷凍后回溫時間軟化時間軟化后室溫保存期限最少6小時最少6小時1~3分鐘(依據(jù)軟化機轉(zhuǎn)速而定)24小時(超過24小時必須冷藏

回溫

重新軟化)四、保存與使用方法開封使用后冷藏保存期限3天使用中印刷后保存期限8小時(必須在此期限內(nèi)置件并過回焊)放置鋼板上不印刷保存期限8小時(靜置后印刷第一片可能狀況不佳，第2片恢復)五、爐溫曲線A:rampuprateduringpreheat:1.5~3.0℃/secB~C:soakingtemperature:170±15℃D:rampuprateduringreflow:1.2~2.3℃/secE:rampdownrateduringcooling:1.7~2.2℃/secF~G:peaktemperature:240±10℃T1:preheattime:65±15secT2:dwelltimeduringsoaking:60-120secT3:timeabove220℃:40~70secSn-Ag-Cu系列錫膏建議曲線五、爐溫曲線預熱區(qū)（pre-heat)預熱PCB、錫膏及PCB上的零件，揮發(fā)低溫沸點的溶劑。預熱區(qū)的上升斜率一般控制在0~3℃/Sec。溫度上升過快容易導致板變和低沸點溶劑炸錫產(chǎn)生錫珠。恒溫區(qū)（soaking)恒溫區(qū)的主要是作用是均恒PCB上各器件的溫度以便同時進入回流焊接，同時高沸點溶劑開始揮發(fā)，活性劑開始活化錫粉，還原劑開始還原氧化的錫粉表面。恒溫區(qū)的一個重要指標是恒溫時間。恒溫時間太短，均溫不夠，高沸點溶劑未完全揮發(fā)，易造成冷焊，錫珠等不良。恒溫時間過長，不僅影響零件可靠性，同時由于活性劑過于揮發(fā)影響焊接性能?；亓鲄^(qū)（reflow）錫粉到達熔點，開始焊接?；亓鲄^(qū)的重要參數(shù)主要有回流時間和Peak溫度?；亓鲿r間太短易造成虛焊、空焊等不良，回流太長易造成IMC層太厚而產(chǎn)生錫裂，同時也影響零件的可靠性。Peak溫度不夠，液錫流動性差，易產(chǎn)生空焊，Peak溫度太高，易損壞PCB和相應器件。冷卻區(qū)（cooling)焊接完成后，PCBA的溫度降至常溫。冷卻區(qū)的重要參數(shù)是降溫斜率，降溫斜率f越大，降溫越快，IMC層晶粒越細密，焊接強度越大，但易造成板彎。降溫斜率過小，IMC層晶粒粗大，焊接強度小，同時影響生產(chǎn)效率。六、錫膏使用注意事項保管：放置冷藏庫中使用開始:與室溫相同,基本上在印刷機相同的溫度環(huán)境下在回溫6小時內(nèi)不可開封為防止結露問題將一天的使用量放至在室溫內(nèi)回溫.攪拌:使用攪拌設備在使用時詳細記錄時間負責人,品名,制造編號,開始使用時間及使用終了時間網(wǎng)板的清潔：以抗靜電的塑料袋將鋼板放入并放在固定置放架保管置放架不可有污染源,鋼板表面注意不可有傷痕,鋼板是以鋁框有厚度保存,場地須 廣大.以onetouch方式依鋼板的厚度收納管理檢查要點：在基本上感覺到其狀態(tài)有不同時(觀察嗅覺,觸感等)錫膏的黏度測定六、錫膏使用注意事項印刷的狀態(tài)和錫膏的狀態(tài)印刷的狀態(tài)和焊接完成的狀態(tài)(錫珠,光澤,架橋,浮起等)目測,配合放大鏡檢查焊接后的制品其它注意點室溫濕度的確認印刷機,括刀等的清潔,確認沒有殘余錫膏附著使用前確認挖出用具沒有殘余錫膏附著取出的錫膏在劣化前使用完畢(溫度,濕度的影響)七、錫膏常用檢驗方式1、錫粉粒徑與形狀(Powder

Size

&

Shape)目的：確認所使用的錫粉粒徑、形狀是否符合規(guī)范標準規(guī)范標準：★J-STD-005★IPC-TM-650

2.2.14IPC-TM-650

2.2.14.1IPC-TM-650

2.2.14.2JIS-Z

3284Annex1儀器設備：搖篩設備、3D畫像測定儀、電子顯微鏡

d.測試方法：搖篩機分層搖篩后稱重以3D畫像測定儀個別測定粒徑以電子顯微鏡個別測定粉徑七、錫膏常用檢驗方式Type不得大于最多1

wt%大于至少80

wt%介于最多10

wt%小于1160150150-75202807575-45203504545-2520Type不得大于最多1

wt%大于至少90

wt%介于最多10

wt%小于4403838-2020530252555錫粉粒徑標準：單位：μm七、錫膏常用檢驗方式七、錫膏常用檢驗方式黏度(Viscosity)目的：確保錫膏印刷質(zhì)量及保持良好的下錫性，確認是否符合標準值，以及制定誤差值規(guī)范標準：★JIS-Z

3284

Annex6IPC-TM-650

2.4.34.3IPC-TM-650

2.4.34.2儀器設備：日系Malcom

PCU

203d.測試方法:將待測物回溫2小時后軟化將待測物容器至入黏度計底座后，將底座推回程序設定:25℃/OPTIONA/THERMO1進行測試(10→3→4→5→10→20→30→10RPM)紀錄第二個10轉(zhuǎn)為黏度值e.判定標準：在25℃、10rpm轉(zhuǎn)速下，黏度值符合標準值范圍(±30Pa.S)內(nèi)七、錫膏常用檢驗方式編號轉(zhuǎn)速(RPM)時間(min)黏度(Pa·S)1103180.5236362.5343306.7453269.65103184.06201129.07301105.48101177.5黏度

=編號5黏著指數(shù)

=

Log(編號2／編號7)回復系數(shù)=編號8／編號5(第2個10RPM讀值)(3RPM除以30RPM取Log)(第3個10RPM除以第2個)七、錫膏常用檢驗方式錫珠(Solder

Ball)目的：測試錫膏于加熱融化后，于氧化鋁板上是否收縮成一顆錫球的能力與安定不飛濺的穩(wěn)定度。規(guī)范標準：★JIS-Z

3284

Annex

11IPC-TM-650

2.4.43儀器設備：加熱板、顯微鏡

d.測試方法：將錫膏回溫2小時后軟化將不銹鋼片的孔洞對準于陶瓷片中央取些許的錫膏到鐵刮刀上，并將錫膏均勻地印刷在陶瓷片放至加熱板上加熱等錫膏融熔呈球狀后數(shù)5秒以鑷子夾取陶瓷片于不銹鋼盤上，等待冷卻將陶瓷片放置于顯微鏡下以35倍放大倍率觀察錫珠數(shù)目

e.判定標準：測試三個樣品取平均值七、錫膏常用檢驗方式焊錫粒子的凝集狀態(tài)焊錫的凝集程度錫焊的凝集狀態(tài)說明圖示1焊錫（粉末）熔化，焊錫成為一個大球，周圍沒有錫球2焊錫（粉末）熔化，焊錫變成一個大球，在周圍有直徑75microns以下的錫球在3個以下3焊錫（粉末）熔化，焊錫變成一個大球，在周圍有直徑75microns以下的錫球在3個以上4焊錫（粉末）熔化，焊錫變成一個大球，在周圍有多數(shù)的錫球成半連續(xù)的狀態(tài)排列5以上以外的情況七、錫膏常用檢驗方式八、印刷認識印刷:將錫膏透過鋼板漏印到PCB的PAD上。PCB、錫膏 印刷印刷上錫膏的PCB印刷流程：(一)影響印刷品質(zhì)因素：硬件方面：錫膏、鋼板、刮刀、PCB…等。軟件方面：印刷速度、刮刀壓力、刮刀角度、脫模速度、其它參數(shù)設定。環(huán)境方面：溫度、濕度。鋼板主要影響印刷品質(zhì)的兩大原因是鋼板開口與鋼板張力。鋼板張力是為了固定鋼片，不讓它有位移情況。刮刀速度太快會造成錫少，太慢則會造成滲錫現(xiàn)象。刮刀壓力過小會造成錫厚不足，太大則會造成滲錫、錫橋或制具零件的損壞刮刀角度越大錫量會較多，角度小錫量則較少。溫度會影響錫膏黏度，故宜保持在通風涼快溫度下。八、印刷認識連續(xù)印刷性標準目的：確保錫膏經(jīng)過長時間的印刷之后，不會有黏刮刀的現(xiàn)象出現(xiàn)規(guī)范標準：廠內(nèi)自定標準

c.儀器設備：DEK印刷機d.測試方法:將錫膏放置于DEK印刷機上，使其不間斷的來回印刷

e.判定標準：不得產(chǎn)生黏刮刀的現(xiàn)象印刷性標準目的：主要測試錫膏初期印刷與連續(xù)印刷后在PCB板上的成型規(guī)范標準：JIS-Z

3284Annex5★廠內(nèi)自定標準儀器設備：DEK0印刷機測試方法:將錫膏放置于DEK印刷機上，觀察印刷初期與連續(xù)印刷后的成型。判定標準：印刷初期不得出現(xiàn)短路、狗耳朵，并且判定錫膏可在不擦拭鋼板的情形下連續(xù)印刷 幾片不會出現(xiàn)短路與狗耳朵現(xiàn)象。八、印刷認識印刷速度：印刷速度如太快，會發(fā)生虛印、漏印或錫膏量不足(錫膏印刷時下降未完全)。相反印刷速度太慢，錫膏雖有充分時間下降，但鋼版與基板接觸時間過長，而使錫膏流至反面，造成錫膏拉絲而出現(xiàn)小錫珠。當錫膏黏度太低，再連續(xù)印刷時易造成滲漏下塌而產(chǎn)生短路。良好印刷狀