焊锡膏及其使用.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second Level,Third Level,Fourth Level,Fifth Level,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,*,焊锡膏及其使用,Assistant,Services Manager,Qualitek Electronic Shenzhen Co.,LTD.,1,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,概 要,锡膏成分简述,（,5,分钟）,锡膏的主要参数,（,30,分钟）,锡膏品质,（,10,分钟）,锡膏的使用,（,15,分钟）,一般,SMT,不良的对策,（,15,分钟）,综述,&,讨论,（,?,分钟）,2,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,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,3,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏成分简述,-2,10,助焊膏和,90,锡粉的,重量,比,4,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏成分简述,-3,50,助焊膏与,50,锡粉的,体积,比,5,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏的主要参数,合金类型,锡粉颗粒,助焊剂类型,(残余物的去除),使用方法（包装）,6,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,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）,7,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,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。,8,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,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,9,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏的主要参数,1d,其它应用合金,Sn43/Pb43/Bi14,低温应用,Sn42/Bi58,Sn96/Ag4,高温、无铅、高张力,Sn95/Sb5,Sn95.5/Ag4/Cu0.5,Sn10/Pb90,Sn10/Pb88/Ag2,高温、高张力、低价值,Sn5/Pb93.5/Ag1.5,10,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏的主要参数,1e,各合金参数表,11,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏的主要参数,2,锡粉参数,锡粉颗粒直径大小,颗粒形状,大小分布,氧化比率,12,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏的主要参数,2a,锡粉颗粒直径大小,电镜扫描,IPC J-STD-006,定义球形锡粉的直径尺寸是长宽比率小于,1.5,倍,Optimum,13,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏的主要参数,2a1,粉粒等级 网眼大小 颗粒大小,IPC TYPE 2 -200+325 45-75,微米,IPC TYPE 3 -325+500 25-45,微米,IPC TYPE 4 -400+635 20-38,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）,14,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏的主要参数,2b,颗粒形状,Good Poor,15,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏的主要参数,2c,大小分布,Type 3(25-45m),16,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏的主要参数,2c1,大小分布,Type 4(20-38m),17,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏的主要参数,2c2,Mesh,18,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏的主要参数,2c3,200,mesh,325,mesh,500,mesh,-200+325,-325+500,Mesh Concept,19,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,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,Type 3,小于,0.17%,20,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏的主要参数,2d2,氧化比率,21,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏的主要参数,2da,科利泰锡粉,22,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏的主要参数,2db,23,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,Solder Ball Test Result,24,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,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,25,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,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%,26,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,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,27,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,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,COOH,28,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,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：,Solder Paste,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,29,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏的主要参数,4a,包装方式,30,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏的主要参数,4b,包装方式,31,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,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）,230C20C 50%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,5cm250C0.250C,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。,32,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,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,25,C,5,C,，,50%RH50-70,分钟及,5-10,分钟后置于,100,C5,C,，,102,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,70,。,33,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏生产流程,Paste flux Mfg.,-No clean,-Water soluble,-RMA,Scrap,QC,-,PH,-Conductivity,-Sliver Chromate,Solder Paste MFG.,-Paste flux,-Solder powder,QC,Viscosity,-Slump,-Solder ball,QAC,Packing Labeling,Ship to customer,Reject,Reject,Solderability,Accept,Accept,34,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,Test for Tack,Utilize standard Malcolm TK-1 Tackiness Tester with IPC Insertion Point,V,Load Sensor,Probe,Circuit board,Copper plating,Paste,35,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,Tack Test Result,36,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,Tack Result Chart,37,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,Tack Result Chart,No Clean A Type 3,No Clean A Type 4,38,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,Tack Result Chart,No Clean B Type 3,No Clean B Type 4,39,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,Tack Result Chart,Water Soluble A Type 3,Water Soluble A Type 4,40,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,Tack Result Chart,Water Soluble B Type 3,Water Soluble B Type 4,41,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏使用,使用的建议,环境的温、湿度：,最佳温度：,22-24,o,C,最佳湿度：,45-65%RH,温度增高，黏度减低 湿度减低，焊膏变干,温度减低，黏度增大 湿度增加，焊膏起化学反应,42,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏使用,储存,建议储藏,2-18,o,C,之间,自生产日期起免洗,-6,个月,&,水洗,-3,个月,不要把储存温度放在,0,度以下，这样在解冻上,会危及锡膏的流变特征。,43,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏使用,使用建议,1,、保证在各种模式下正确使用锡膏,-,检查锡膏的类型、合金类型和网目类型,-,不同的焊膏适用于不同的应用模式或生产,2,、锡膏从冰箱拿出解冻到室温最少需要,4,个小时，在存储期间，锡膏不可低于,0,度,-,避免结晶,-,保证锡膏到可使用的条件,-,预防锡膏结块,-,不过在解冻后，使用过的和未使用的焊膏都可以恢复它,本来,的性能。,(,备注：参照后面锡膏存储寿命,),3,、在使用之前，要完全、轻轻地搅拌锡膏，通常是,1,分钟,-,使锡膏均匀,4,、在使用时的任何时候，只保证只有,1,瓶锡膏开着,-,在生产的所有时间里，保证使用的是新鲜锡膏,5,、对开过盖的和残留下来的锡膏，在不使用时，内、外盖一定是紧紧盖着的。,-,预防锡膏变干和氧化，延长在使用过程中锡膏的自身寿命,6,、在使用锡膏时，实行“先进先出”的工作程序。,-,使用锡膏一直处于最佳性能状态,7,、确保锡膏在印刷时是“热狗”式滚动，“热狗”的厚度约等于,1/2,到,3/4,个金属刮刀的高度。,-,监测锡膏粘度的指导方法,-,正确的滚动可以确保焊膏漂亮的印刷到钢网的开口处,8,、印有锡膏的,PCB,，为保证锡膏的最佳焊接品质,在,1,个小时内流到下一个工序,-,防止锡膏变干和粘度减少,44,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,锡膏使用,b,使用,9,、在锡膏不用超过,1,个小时,为保持锡膏最佳状态，锡膏不要留在钢网上。,-,预防锡膏变干和不必要的钢网堵孔,10,、尽量不要把新鲜锡膏和用过的锡膏放入同一个瓶子。当要从钢网收掉锡膏时，要换另一个空瓶来装。,-,防止新鲜锡膏被旧锡膏污染,-,对于使用过的锡膏的保存方法，参见前面的“储存”程序；,-,重新使用旧锡膏的方法，参见本章节的步骤,1-4,；,11,、建议新、旧锡膏混合使用时，用,1/4,的旧锡膏与,3/4,的新鲜锡膏均匀搅拌在一起。,-,保持新、旧锡膏在混合在一起时都处于最佳状态,锡膏存储寿命,环境：,18-28,RH,：,30,-60,i),未开盖,建议未开盖的锡膏在上面所说的环境下最长放置的寿命：,a),免洗：,5-7,天,b),水洗：,2-3,天,ii),开盖（但未用）,当把外盖打开，就不再是密封环境了。取出内盖，再把内盖和外盖都放回去。这样做的话，寿命为：,a),免洗：,1-2,天,b),水洗：,-1,天,iii),开盖（已使用）,焊膏已在钢网上印刷。这要参照锡膏在钢网上的寿命：,a),免洗：,8-12,小时,b),水洗：,4-6,小时,45,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,一般,SMT,不良,印刷,搭桥（连锡）,锡粉量少、黏度低、粒度大、室温度、印膏太厚度、放置压力过大。,发生皮屑,焊膏助焊剂中的活化剂太强，环境温度太高及铅量太多时，会造成粒子外层,上的氧化亮被剥脱所致。,膏量太多,原因与“搭桥”类似,膏量不足,常在钢板印刷时发生，可能是网布的丝径太粗，版膜太薄等原因。,46,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,一般,SMT,不良,a,印刷,粘著力不足（粘度）,环境温度高、风速大、造成锡膏中溶剂遗失太多，以及锡粉粒度太大等的问题。,坍塌,原因与“搭桥”类似,模糊,形成的原因与搭桥或坍塌很类似，但印刷施工不善的原因居多，如压力太大、,架空高度不足等。,47,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,Thank You.,May 2002,48,Qualitek(sz)Technical Service-Solder Paste&Use,