焊锡膏及其使用

Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use1焊锡膏及其使用AssistantServicesManagerQualitekElectronicShenzhenCo.,LTD.Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use2锡膏成分简述-1是一种均匀、稳定的锡合金粉、助焊剂、以及溶剂的混合物。在焊接时可以形成合金性连接。这种物质极适合表面贴装的自动化生产的可靠性焊接，是现电子业高科技的产物。锡膏的定义Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use3锡膏成分简述-2锡合金粉90%助焊膏10%10％助焊膏和90％锡粉的重量比Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use4锡膏成分简述-3锡合金粉50%助焊膏50%50％助焊膏与50％锡粉的体积比Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use5锡膏的主要参数1.合金类型2.锡粉颗粒3.助焊剂类型(残余物的去除)1.使用方法（包装）Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use6锡膏的主要参数－1a合金参数温度范围a固相b液相基质兼容性焊接强度（结合力）Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use7锡膏的主要参数－1b锡铅合金的二元金相图A共熔组成在Pb37/Sn63合金,此是固态与液态直来直往的,无浆状存在，且熔点低在183C。B纯铅的MP为327C，纯锡2320C，当形成合金时，则其MP下降以共晶点为最低。Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use8锡膏的主要参数－1c常用合金电子应用方面超过90%的是：Sn63/Pb37、Sn62/Pb36/Ag2、或Sn60/Pb402%的银合金随含Ag引脚和焊垫应用的增加而增加。银合金常用于锡铅合金产生弱粘合的场合Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use9锡膏的主要参数－1d其它应用合金Sn43/Pb43/Bi14低温应用Sn42/Bi58Sn96/Ag4高温、无铅、高张力Sn95/Sb5Sn95.5/Ag4/Cu0.5Sn10/Pb90Sn10/Pb88/Ag2高温、高张力、低价值Sn5/Pb93.5/Ag1.5Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use10锡膏的主要参数－1e各合金参数表Solldus(℃)Liquidus(℃)Solldus(℃)Liquidus(℃)183193292292183183287296183190296301183216299304183238309309185255221221183266235240268302138138308312144163179179118131268290160174290310174185300310162162303303MeltingRange09alloycompositionMeltingRangeMushyRange(℃)alloycomposition500501913141110073355708334455Sn/90Pb/5Ag5Sn/92.5Pb/2.5Ag5Sn/93.5Pb/1.5Ag2Sn/95.5Pb/2.5Ag1Sn/97.5Pb/1.5Ag96.5Sn/3.5Ag95Sn/5Pb42Sn/58Bi43Sn/43Pb/14Bi52Sn/48In70In/30Pb02220070Sn/30Pb63Sn/37Pb60Sn/40Pb50Sn/50Pb40Sn/60Pb30Sn/70Pb25Sn/75Pb10Sn/90Pb5Sn/95Pb97.5Sn/2.5Ag0MushyRange(℃)62Sn/36Pb/2Ag10Sn/88Pb/2Ag90Sn/5In/5Ag92.5Sn/5In/2.5Ag60In/40Pb70Sn/18Pb/12In10Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use11锡膏的主要参数－2锡粉参数a.锡粉颗粒直径大小b.颗粒形状c.大小分布d.氧化比率Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use12锡膏的主要参数－2a锡粉颗粒直径大小电镜扫描IPCJ-STD-006定义球形锡粉的直径尺寸是长宽比率小于1.5倍OptimumQualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use13锡膏的主要参数－2a1粉粒等级网眼大小颗粒大小IPCTYPE2-200+32545-75微米IPCTYPE3-325+50025-45微米IPCTYPE4-400+63520-38微米2型用于标准的SMT，间距为50mil，当间距小到30mil时，必须用3型焊膏3型用于小间距技术（30mil-15mil）,在间距为15mil或更小时，要用4型焊膏这即是UFPT（极小间距技术）Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use14锡膏的主要参数－2b颗粒形状GoodPoorQualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use15锡膏的主要参数－2c大小分布Type3(25-45µm)DistributionofParticlesofSolderPowder0246810121357911131517192123252729313335373941434547ParticlesDiameter(um)RelativeWeight%MeshSize325/500Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use16锡膏的主要参数－2c1DistributionofParticlesinSolderPowder0246810121357911131517192123252729313335373941434547ParticleDiameter(um)Relativeweight%MeshSize400/635大小分布Type4(20-38µm)Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use17锡膏的主要参数－2c2MeshQualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use18锡膏的主要参数－2c3200mesh325mesh500mesh-200+325-325+500MeshConceptQualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use19锡膏的主要参数－2d1氧化比率•锡粉表面氧化重量％测试–锡粉称重–样品熔化–去除焊剂及杂质–称重余量–换算％比–Type3小于0.17%Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use20锡膏的主要参数－2d2氧化比率Sample%Oxide-325+5000.07-400+6350.11Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use21锡膏的主要参数－2da科利泰锡粉Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use22锡膏的主要参数－2dbQualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use23SampleResult-325+500Pass-400+635PassSolderBallTestResultQualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use24锡膏的主要参数－3a助焊膏性能☆与基质的兼容性☆热分解性/减少程度☆粘度/黏度☆流动性☆可接纳的载金量☆与热传递机制的一致性☆与常用清洗溶剂及设备的兼容性Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use25锡膏的主要参数－3b助焊膏类型免洗（NC）水洗（WS或OA）中等活性松香（RMA）活性松香型（RA）目前在电子制造业方面，免洗和水洗型焊锡膏占有率超过90%Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use26锡膏的主要参数－3c各类型之成分比较☞RA和RMA配方是相似的。然而，RA含有卤化物活性剂。☞水溶性助焊剂含有高的活化剂。☞免洗类似于RA、RMA，除在松香树脂含量上不同。☞其它成份是表面活化剂、增稠剂、增韧剂等FluxComposition0%20%40%60%80%100%RARMAWSNC松香/松香脂溶剂活化剂其它Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use27松香的化学结构松香（脂）酸包含活性机能、有机物组成份-COOH，-NH2，-NHR，-NR2助焊剂强度（力度）取决于：•分子结构•物理特性•周边的媒介物•基质的相容性•加热相容性COOHQualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use28锡膏的主要参数－3d焊膏添加剂▻卤化物：去除铜面氧化物（活化剂）▻中性有机酸：活化锡铅表面（活化剂）▻胺类：活化银表面（活化剂）▻有机酸：高温下配合FLUX除污（活化剂）▻氯化物：活性强过RMA（活化剂）▻溶剂：溶解固化物、活性剂，需有挥发性（坍塌、空洞、危害人体）▻黏度改质剂（触变剂）：印刷成型▻润湿剂：SolderPaste与PAD间的易接触，便于残渣清洗▻增黏剂：保持贴片后REFLOW前的黏性▻防氧化剂：防锡粉氧化，属酚类▻表面活剂：降低焊剂的表面张力，增加焊剂对焊粉和焊垫的亲润性▻其它添加剂：锡膏制造商的专利Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use29锡膏的主要参数－4a包装方式Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use30锡膏的主要参数－4b包装方式Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use31锡膏的品质测试a铜镜测试：测助焊剂腐蚀性的强弱，敷在长方形的玻璃（专制）230C±20C50%±5%RH。铬酸银试：测氯化物或溴化物的存在，白色或淡黄色表示有，如有胺类影响需先以PH试纸测验PH3。金属含量：IPC-SP-819规定75-92%误差1%内。称熔融前后的重量。黏度测试：Brookfield及Malcolm测量计测量。单位centipoise(CPS)。深度5cm250C±0.250C回温4HS。Brookfield转速5RPM旋浆下沉2.8cm转10分钟，取最后两个的平均值。Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use32锡膏的品质测试b坍塌测试：测在室温中及在熔焊中，印着形态的保持。印在毛玻璃上3个直径0.65cm,厚度0.25mm两块，分别置于25０C±5０C，50%RH50-70分钟及5-10分钟后置于100０C±5０C，10±2分钟，不可增大原形的10％（IPC-SP-819）。锡球测试：检查锡膏熔焊后能否形成一个大球体而不夹杂小球体或碎叶。坍塌试验后的板在20秒内熔化，以20-30倍放大镜，中央主球体直径大于90mil(2.3mm),小球径70μ。Qualitek(sz)TechnicalService-SolderPaste&Use33锡膏生产流程PastefluxMfg.-Noclean-Watersoluble-RMAScrapQC-PH-Conducti