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PCBA加工錫膏(焊膏)成份、分類及選擇

日期:2019-05-27 / 人氣(qi): / 來源:scqhky.com

PCBA加(jia)(jia)工(gong)流程中(zhong)重要環節SMT貼片工(gong)藝離不開焊膏(gao)的(de)(de)使(shi)用,焊膏(gao)是PCBA加(jia)(jia)工(gong)中(zhong)的(de)(de)重要原材(cai)料之一,PCBA加(jia)(jia)工(gong)焊膏(gao)怎(zen)么選擇影響(xiang)SMT甚至(zhi)是PCBA成(cheng)品(pin)的(de)(de)質(zhi)量,本文是關于PCBA加(jia)(jia)工(gong)中(zhong)焊膏(gao)如何選用的(de)(de)探討

焊(han)膏(gao)(gao)是由合(he)金焊(han)料粉、糊狀(zhuang)助焊(han)劑(ji)均勻混合(he)而(er)成的(de)漿料或膏(gao)(gao)狀(zhuang)體(ti),因(yin)為(wei)絕大多數焊(han)膏(gao)(gao)的(de)主要金屬成份是錫(xi)(xi),所以焊(han)膏(gao)(gao)也叫錫(xi)(xi)膏(gao)(gao)。錫(xi)(xi)膏(gao)(gao)是SMT工(gong)藝(yi)中不可缺少的(de)焊(han)接材(cai)料,廣(guang)泛用于再(zai)流焊(han)中。焊(han)膏(gao)(gao)在(zai)常(chang)溫(wen)下具有一(yi)定的(de)粘性,可將(jiang)電(dian)子(zi)元器件初粘在(zai)既(ji)定位置,在(zai)焊(han)接溫(wen)度下,隨著溶(rong)劑(ji)和(he)部分添(tian)加劑(ji)揮發,將(jiang)被焊(han)元器件互聯在(zai)一(yi)起(qi)形成永久連接。

目前涂布錫膏多數采用SMT鋼網漏印(yin)法,其優點(dian)是操作簡便、快(kuai)速(su)、精確(que)、制(zhi)后即(ji)刻可用(yong)。但同時也(ye)有焊點(dian)的可靠性差、易造成(cheng)虛焊、浪費焊膏、成(cheng)本高等缺點(dian)。

錫膏的成份

焊膏主(zhu)要由合金焊料粉末和助焊劑(ji)組成。其中(zhong)合金焊料粉占總重量的85%~90%,助焊劑(ji)占15%~20%。

組成 使用的主要材料 功能
合金焊料粉

Sn-Pb

Sn-Pb-Ag

元器件和電路的機械和電氣連接

焊劑 松香、合成樹脂 凈化金屬表面,提高焊劑潤濕性
連接劑 松香、松香脂、聚丁烯 提供貼裝元器件所需粘性
活化劑 硬脂酸、鹽酸、聯胺、三乙醇胺 凈化金屬表面
溶劑 甘油、乙二醇 調節焊膏特性
觸變劑   防止分散、防止爆邊

合金焊料粉末

合金焊(han)(han)料(liao)粉末是焊(han)(han)膏(gao)的(de)主要成(cheng)分(fen),也(ye)是PCBA加工中(zhong)選擇焊(han)(han)膏(gao)最需考(kao)慮的(de)因素。常(chang)用(yong)的(de)合金焊(han)(han)料(liao)粉末有錫/鉛(Sn-pb)、錫/鉛/銀(yin)(Su-Pb-Ag)、錫/鉛/鉍(Su-Pb-Bi)等,常(chang)用(yong)的(de)合金成(cheng)分(fen)為63%Sn/37%Pb以及62%Sn/36%Pb/2%Ag。不(bu)同(tong)(tong)合金比例有不(bu)同(tong)(tong)的(de)熔化(hua)溫度。

合(he)(he)金(jin)焊(han)料粉(fen)(fen)末的(de)形(xing)狀、粒(li)度和(he)表面氧(yang)化(hua)程(cheng)度對焊(han)膏(gao)性能(neng)(neng)的(de)影(ying)響(xiang)很大(da)。合(he)(he)金(jin)焊(han)料粉(fen)(fen)末按形(xing)狀分成無(wu)定(ding)形(xing)和(he)球(qiu)形(xing)兩種。球(qiu)形(xing)合(he)(he)金(jin)粉(fen)(fen)末的(de)表面積小、氧(yang)化(hua)程(cheng)度低、制成的(de)焊(han)膏(gao)具有良好的(de)印刷性能(neng)(neng)。合(he)(he)金(jin)焊(han)料粉(fen)(fen)末的(de)粒(li)度一般(ban)在200~400目。粒(li)度愈(yu)小,粘度愈(yu)大(da);粒(li)度過大(da),會(hui)使(shi)焊(han)膏(gao)粘接性能(neng)(neng)變差;粒(li)度太(tai)細,則由(you)于表面積增(zeng)大(da),會(hui)使(shi)表面含氧(yang)量(liang)增(zeng)高(gao),也不宜采(cai)用。

助焊劑

在(zai)焊(han)膏中(zhong),糊狀助(zhu)(zhu)焊(han)劑是合(he)金(jin)粉末(mo)的載體。其組成(cheng)(cheng)與通用(yong)助(zhu)(zhu)焊(han)劑基本(ben)相同。為了改善印刷效果和觸(chu)變性(xing),有(you)時還(huan)需(xu)加入(ru)觸(chu)變劑和溶(rong)劑。通過助(zhu)(zhu)焊(han)劑中(zhong)活性(xing)劑的作用(yong),能(neng)清(qing)除被焊(han)材料表面(mian)以及合(he)金(jin)粉末(mo)本(ben)身的氧化膜,使焊(han)料迅速擴散并附著(zhu)在(zai)被焊(han)金(jin)屬表面(mian)。助(zhu)(zhu)焊(han)劑的組成(cheng)(cheng)對焊(han)膏的擴展性(xing)、潤濕性(xing)、塌陷、粘度變化、清(qing)洗(xi)性(xing)質、焊(han)珠(zhu)飛(fei)濺及儲存(cun)壽命均有(you)較大影響。

錫膏的分類

焊膏的品種很多,對在PCBA加(jia)工中如何選擇造成一定的困(kun)擾,焊膏通常可(ke)按以下性能(neng)分類:

  1. 按合金焊料粉的熔點分
  2. 最常用的焊膏熔點為178-183℃.隨著所用金屬種類和組成的不同,焊膏的熔點可提高至250℃以上,也可降為150℃以下,可根據焊接所需溫度的不同,選擇不同熔點的焊膏。
  3. 按焊劑的活性分
  4. 參照通用液體焊劑活性的分類原則,可分為無活性(R),巾等活性(RMA)和活性(RA)三個等級,根據PCB和元器件的情況及清洗工藝要求進行選擇。
  5. 按焊膏的粘度分
  6. 粘度的變化范圍很尢,通常為100~60OPa·s,最高可達1000Pa·s以上。依據施膏工藝手段的不同進行選擇。
  7. 按清洗方式分
  8. 按清洗方式分為有機溶劑清洗、水清洗、半水清洗和免清洗等方式。從保護環境的角度考慮,水清洗、半水清洗和免清洗是現在PCBA加工中焊膏選擇和使用的發展方向。
類型 焊劑和活化劑 應用范圍
R 水白松香,非活性 航天、軍用
RMA 松香、非離子性鹵化物 軍事和其他可靠性電路組件
RA 松香、離子性鹵化物 消費類電子

表面組裝對錫膏的要求

在PCBA加工中對表面組裝的不同工藝或工序中,要求焊膏具有的性能不盡相同,大體需達到下述幾點要求,更多關于錫膏質量的研究,請訪問焊膏質量控制

  1. 焊膏在印刷前應能保持3~6個月。
  2. 印刷時和再流加熱前應具有的性能
    • 印刷時應具有優良的脫模性;
    • 印刷時和印刷后焊膏不易坍塌;
    • 焯膏應具有一定的粘度。
  3. 再流加熱時應具有的性能
    • 應具有良好的潤濕性能;
    • 應形成最少量的焊料球:
    • 焊料飛濺要少。
  4. 再流焊接后應具有的性能
    • 要求焊劑中固體含量越低越好,焊后易清洗干凈
    • 焊接強度高。

錫膏質量

錫膏的選用原則

錫膏質量關乎SMT加工成品的質量,劣質、失效錫膏易造成一些焊接缺陷,主要是虛焊問題,如何(he)選擇錫膏(gao)(gao),可根據焊膏(gao)(gao)的性能和使用(yong)要求(qiu),參(can)考(kao)以(yi)下(xia)幾點。

  1. 焊膏的活性可根據印制板表面清潔程度來決定,一般采用RMA級,必要時采用RA級。
  2. 根據不同的涂覆方法選用不同粘度的焊膏,一般液體分配器用粘度為100~20OPa·s,絲網印刷用粘度為100~30OPa·s,漏模板印刷用粘度為200~60OPa·s.
  3. 精細間距印刷時選用球形、細粒度焊膏。
  4. 雙面焊接時,第一面采用高熔點焊膏,第二面采用低熔點焊背,保證兩者相差30~40℃,以防止第一面已焊元器件脫落。
  5. 當焊接熱敏元件時,應采用含鉍的低溶點焊膏。
  6. 采用免洗工藝時,要用不含氯離子或其它強腐蝕性化合物的焊膏。

PCBA加(jia)工原(yuan)料焊膏選擇,PCBA加(jia)工原(yuan)料焊膏成分(fen)及作用介紹(shao):http://scqhky.com/news/jszc/156.html

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作者:PCBA加工


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