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焊膏的使用规范

放大字体  缩小字体 发布日期:2010-08-26  浏览次数:391
 对焊剂的要求主要有以下几点: a 焊剂与合金焊料粉要混合均匀; b 要采用高沸点溶剂,防止再流焊时产行飞溅; c 高粘度,使合金焊料粉与溶剂不会分层; d 低吸湿性,防止因水蒸汽引起飞溅; e 氯离子含量低。 焊剂的组成:通常,焊膏中的焊剂应包括以下几种成分:活性剂、成膜剂和胶粘剂、润湿剂、触变剂、溶剂和增稠剂以及其他各类添加剂。
 焊剂的活性:对焊剂的活性必须控制,活性剂量太少可能因活性差而影响焊接效果,但活性剂量太多又会引起残留量的增加,甚至使腐蚀性增强,特别是对焊剂中的卤素含量更需严格控制,表3列出了三种不同的卤素含量对其性能的影响。对免清洗焊膏,焊剂中卤素含量必须小于0.05%,甚至完全不含卤素,其活性主要靠加入有机酸来达到。
不同卤素含量的焊剂 焊剂中卤素含量 特性 <0.05% 润湿性不够好,粘度变化小,腐蚀性小 0.2% 通常用于焊接Ag-Sn-Pb镀层的电极或焊盘 >0.4% 用于Ni镀层合金的焊接,触变性差,残留在PCB上使稳定性变差,有强的腐蚀性 焊膏的组成及分类 焊膏中的合金焊料粉与焊剂的通用配比见表四。 表4 焊膏中焊料粉与焊剂的配比 成分 重量比(%) 体积比(%) 合金焊料粉 85—90 60—50 焊剂 15—10 40—50 其实,根据性能要求,焊剂的重量比还可扩大至8%—20%。焊膏中的焊剂的组成及含量对塌落度、粘度和触变性等影响很大。 
金属含量较高(大于90%)时,可以改善焊膏的塌落度,有利于形成饱满的焊点,并且由于焊剂量相对较少可减少焊剂残留物,有效防止焊球的出现,缺点是对印刷和焊接工艺要求较严格;金属含量较低(小于85%)时,印刷性好,焊膏不易粘刮刀,漏版寿命长,润湿性好,此外加工较易,缺点是易塌落,易出现焊球和桥接等缺陷。对通常的再流焊工艺,金属含量控制在88%—92%范围内,气相再流焊可控制在85%左右。
对细间距元器件的再流焊,为避免塌落,金属含量可大于92%,焊膏的分类可以按以下几种方法: 按熔点的高低分:一般高温焊膏为熔点大于250℃,低温焊膏熔点小于1500C,常用的焊膏熔点为1790C—1830C,成分为Sn63Pb37和Sn62Pb36Ag2。 按焊剂的活性分:一般可分为无活性(R),中等活性(RMA)和活性(RA)焊膏。常用的为中等活性焊膏。 按清洗方式分为有机溶剂清洗型,水清洗型,半水清洗型和免清洗型焊膏。常用的一般为免清洗型焊膏,在要求比较高的产品中可以使用需清洗的的焊膏。 
焊膏的应用特性 SMT对焊膏有以下要求: 应用前具有的特性: 焊膏应用前需具备以下特性: 具有较长的贮存寿命,在0—100C下保存3 — 6个月。贮存时不会发生化学变化,也不会出现焊料粉和焊剂分离的现象,并保持其粘度和粘接性不变。 吸湿性小、低毒、无臭、无腐蚀性。 涂布时以及回流焊预热过程中具有的特性: 能采用丝网印刷、漏版印刷或注射滴涂等多种方式涂布,要具有良好的印刷性和滴涂性,脱模性良好,能连续顺利进行涂布,不会堵塞丝网或漏版的孔眼以及注射用的管嘴,也不会溢出不必要的焊膏。 有较长的工作寿命,在印刷或滴涂后通常要求能在常温下放置12—24小时,其性能保持不变。 在印刷或涂布后以及在再流焊预热过程中,焊膏应保持原来的形状和大小,不产生堵塞。 
再流焊加热时具有的特征: 良好的润湿性能。要正确选用焊剂中活性剂和润湿剂成分,以便达到润湿性能要求。 不发生焊料飞溅。这主要取决于焊膏的吸水性、焊膏中溶剂的类型、沸点和用量以及焊料粉中杂质类型和含量。 形成最少量的焊球。它与诸多因素有关,既取决于焊膏中氧化物含量、合金粉的颗粒形状及分布等因素,同时也与印刷和再流焊条件有关。 再流焊后具有的特性: 具有较好的焊接强度,确保不会因振动等因素出现元器件脱落。 
焊后残留物稳定性能好,无腐蚀,有较高的绝缘电阻,且清洗性好。 焊膏的选用 焊膏的选用主要根据工艺条件,使用要求及焊膏的性能。可以参考以下几点来选用不同的焊膏: 具有优异的保存稳定性。 具有良好的印刷性(流动性、脱版性、连续印刷性)等。 印刷后在长时间内对SMD持有一定的粘合性。 焊接后能得到良好的接合状态(焊点)。 其焊接成分,具高绝缘性,低腐蚀性。 对焊接后的焊剂残渣有良好的清洗性,清洗后不可留有残渣成分。 焊膏的申购 焊膏应根据需要提前2周采购,由工程师根据产品确定焊膏的型号和数量,报项目经理批准后购买,一般1—2周内到货。另外,如批量生产需要较多的焊膏,应保证有至少1周的焊膏使用量,一般为8罐左右,提前购买。 
焊膏使用和贮存的注意事顶 
焊膏购买到货后,应登记到达时间、保质期、型号,并为每罐焊膏编号。 焊膏应以密封形式保存在恒温、恒湿的冰箱内,温度在约为(2—10)0C,温度过高,焊剂与合金焊料粉起化学反应,使粘度上升影响其印刷性;温度过低(低于00C),焊剂中的松香会产生结晶现象,使焊膏形状恶化。 焊膏使用时,应提前至少2小时从冰箱中取出,写下时间、编号、使用者、应用的产品,并密封置于室温下,待焊膏达到室温时打开瓶盖。如果在低温下打开,容易吸收水汽,再流焊时容易产行锡珠。注意:不能把焊膏置于热风器、空调等旁边加速它的升温。 焊膏开封后,应至少用搅拌机或手工搅拌5分钟,使焊膏中的各成分均匀,降低焊膏的粘度。注意:用搅拌机进行搅拌时,搅拌频率要慢,大约1—2转/秒钟。 焊膏置于漏版本上超过30分钟未使用时,应先用丝印机的搅拌功能搅拌后再使用。若中间间隔时间较长,应将焊膏重新放回罐中并盖紧瓶盖,再次使用应按4)进行操作。 根据印制板的幅面及焊点的多少,决定第一次加到漏版上的焊膏量,一般第一次加200—300,印刷一段时间后再适当加入一点。 焊膏印刷后应在24小时内贴装完,超过时间应把焊膏清洗后重新印刷。 焊膏开封后,原则上应在当天内一次用完,超过时间使用期的焊膏绝对不能使用。 从漏版上刮回的焊膏也应密封冷藏。 10)焊膏印刷时间的最佳温度为250C±30C,温度以相对湿度60%为宜。温度过高,焊膏容易吸收水汽,在再流焊时产生锡珠。 
焊膏的涂布
 涂布焊膏的方法主要有三种:注射滴涂、丝网印刷和漏版印刷。注射滴涂是采用专门的分配器(Dispensor)或手工来进行的,采用桶状焊膏,一般适合小批量生产。丝网印刷是采用尼龙或不锈钢丝状材料编成丝网,并在上面刻出图形,把焊膏漏印到PCB板上,一般适合组装密度不高的中小批量生产。而我们最常用到的是漏版印刷,采用黄铜或不锈钢钢片,在上面刻出图形,把焊膏印刷到PCB板上。
漏版的制作有三种方法:蚀刻、激光和电铸法。电铸法。
电铸法由于加工成本高,在国内还没有流行,蚀刻法由于其弱点,一般只能用0.5mm间距以上的产品,激光法由于精度高,孔壁光滑,容易脱模,价格比电铸法便宜,比蚀刻法也贵不了多少,特别近来的厂家采用在孔壁上抛光的立方法,去除了毛刺,所以近来应用较广,它适合0.3mm以上间距的印刷。激光漏版一般采用0.05—1.00mm的钢片制作,常用的厚度为0.12mm—0.2mm之间。现在也有使用聚脂片制作,孔壁没有毛刺,使用橡胶刀,寿命也很长,但制作成本很高。国内很少使用。 
焊接不良因及解决方法 焊膏质量、印刷和再流焊等诸多因素可能引起焊接不良,据统计,大约有70%以上的缺陷是与焊膏印刷和再流焊过程有关。表五列出了一些常见的缺陷和解决方法。 焊膏的再利用和报废 原则上,焊膏在开封后必须在一天之内用完,否则剩余的焊膏就不能再使用,但是根据我们现在的经验,还是可以做焊膏的再利用,可以参考以下几点来使用: 对于通信类高科技产品和中试项目,考虑到它们的要求较高,一般使用新焊膏,且应该在使用期之内。 对于民用产品和要求不高的简单的产品,可以使用上面产品使用剩余的焊膏。 焊膏在使用之后,焊剂含量会降低,因此可以在里面加入一点焊剂可以明显改善其将效果。 使用期外的焊膏不可使用,但未开封的可以用到民用产品或要求不高的产品中,根据需要在其中加入少许焊剂。 使用期外剩的焊膏可以申请报废,报废的程序是先由操作工通知工程师,并填写焊膏报废申请单,由主任批准后即可报废。注意:报废后的焊膏应放置在指定的容器中,不可随便当垃圾处理以免污染环境。 >±30C,温度以相对湿度60%为宜。温度过高,焊膏容易吸收水汽,在再流焊时产生锡珠。
 
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