揭秘錫膏品質的決定性參數
2019-07-17 17:24:01 閱讀:29154
摘要錫粉含量直接影響錫膏的黏度和印刷性,要根據不同的焊劑系統以及施加錫膏的方法加入合適的錫粉含量。
在SMT製造過程中,錫膏印刷結果對SMT製造品質有著舉足輕重的影響。影響錫膏印刷質量的因素有很多,如鋼網的製造工藝,鋼網的開孔設計,PCB的平整度,印刷參數的設置,錫膏本身的特性等等。晨日將以15年封裝行業材料領域經驗為基礎來告訴決定錫膏品質的關鍵性參數都有哪些。
01
錫粉成份、助劑組成
錫粉成份、焊劑的組成以及錫粉與焊劑的配比是決定錫膏熔點、印刷性、可焊性及焊點質量的關鍵參數。一般要求錫粉合金組分儘量達到共晶或近共晶。錫粉與焊劑的配比是以錫粉在錫膏中的重量百分含量來表示。錫粉含量直接影響錫膏的黏度和印刷性,要根據不同的焊劑系統以及施加錫膏的方法加入合適的錫粉含量。一般錫粉粉含量為75~90%。免清洗錫膏和模板印刷工藝用的錫粉含量高一些,一般為85~90%,滴塗工藝用的錫粉含量低一些,為75~85%。
02
錫粉顆粒尺寸、形狀和分布
錫粉顆粒的尺寸、形狀及其均勻性是影響錫膏性能的重要參數,影響錫膏的印刷性、脫摸性和可焊性。細小顆粒的錫膏印刷性比較好,特別對於高密度、窄間距的產品,由於模板開口尺寸小,必須採用小顆粒合金粉末,否則會影響印刷性和脫摸性。一般錫粉顆粒直徑約為模板開口尺寸的1/5。
小顆粒合金粉的錫膏印刷圖形的清晰度高,但容易產生塌邊,由於細小顆粒的表面積大,被氧化的程度和機會也多。因此,組裝密度不高時,在不影響印刷性的情況下可適當選擇粗一點的合金粉末,既有利於提高可焊性,又可降低錫膏的成本。
合金粉末的形狀也會影響錫膏的印刷性、脫摸性和可焊性。球形顆粒的合金粉末組成的錫膏粘度較低,印刷後錫膏圖形容易塌落,印刷性好,適用範圍廣,尤其適用於高密度窄間距的絲網與金屬模板印刷,同時適用於滴塗工藝。球形顆粒的表面積小,含氧量低,焊點光亮,有利於提高焊接質量。因此目前一般都採用球形顆粒。
不定形顆粒的合金粉末組成的錫膏粘度高,印刷後錫膏圖形不易塌落,由於不定形顆粒的尺寸大,印刷性較差,只適用於組裝密度較低的金屬模板及較粗的絲網印刷。另外由於不定形顆粒的表面積大,含氧量高,影響焊接質量和焊點亮度。因此目前一般都不採用不定形顆粒。但由於不定形顆粒的加工成本較低,因此在組裝密度不大、要求不高、以及穿心電容等較大焊接點的場合可以應用。
合金粉末顆粒的均勻性也會影響錫膏的印刷性和可焊性,要控制較大顆粒與微粉顆粒的含量。大顆粒影響漏印性,過細的微粉顆粒在再流焊預熱升溫階段容易隨溶劑的揮發飛濺,形成小錫珠。因此<20μm微粉顆粒應控制在10%以下。
03
粘度
錫膏是一種觸變性流體,在外力的作用下能產生流動。粘度是錫膏的主要特性指標,它是影響印刷性能的重要因素:粘度太大,錫膏不易穿出模板的漏孔,印出的圖形殘缺不全,影響錫膏粘度的主要因素:錫粉粉的百分含量:合金含量高,粘度就大;焊劑百分含量高,粘度就小。
粉末顆粒大小:合金粉末顆粒尺寸增大,粘度減小,粉末顆粒尺寸減少,粘度增加。溫度:溫度增加,錫膏粘度減小,溫度降低,錫膏粘度增加。
04
觸變指數和塌落度
錫膏是觸變性流體,錫膏的塌落度主要與錫膏的粘度和觸變性有關。觸變指數高,塌落度小;觸變指數低,塌落度大。
觸變指數和塌落度主要是由錫粉與焊劑的配比,即合金粉末在錫膏中的重量百分含量有關,還與焊劑載體中的觸變劑性能和添加量有關。