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探秘 SMT 贴片加工之锡膏全知道

2024-11-23
7718次

一、锡膏的种类

1. 按照成分分类

在 SMT 贴片加工中,锡膏按照成分主要分为有铅焊锡膏和无铅焊锡膏。
有铅焊锡膏含有铅成分,焊接效果好且成本低,可应用于一些对环保无要求的电子产品。但其对环境和人体的危害较大,随着环保要求的提高,其应用范围逐渐受到限制。
无铅焊锡膏成分环保,危害小,应用于环保电子产品。伴随着对环保要求的提高,无铅技术在 smt 加工行业将成为一种趋势。不过无铅焊锡膏的焊点机械强度稍低于有铅焊锡膏。

2. 按照熔点分类

锡膏的熔点可划分为高温、中温、低温三种。
高温锡膏常用在无铅焊接,常见的成分有 Sn-Ag-Cu 305,0307 等。其熔点一般在 217℃以上,如 SAC 系列锡膏以锡、银、铜为主要成分,具有良好的焊接性能、机械强度和可靠性,广泛应用于消费电子、通讯设备等领域。
中温锡膏黏附力好,常见成分是 Sn-Bi-Ag。其熔点在 178℃左右,使用进口特制松香,可有效防止印刷锡膏坍塌。
低温锡膏主要用于不耐高温的元器件焊接,常用成分是 Sn-Bi。其熔点为 138℃,主要加了铋成分,当元器件贴片加工焊接无法承受 200℃及以上的温度时,使用低温锡膏进行焊接工艺,起到保护不能承受高温回流焊焊接原件和 PCB 的作用,LED 行业应用较多。

3. 按照锡粉细度分类

根据锡粉的颗粒直径大小,可以将锡膏划分成不同等级号粉。其中 3、4、5 号粉最为常用。越精密的产品,对锡粉的要求就越高,锡粉选择就需要小一点。但是锡粉越小,对应着锡粉的氧化面积会增大。此外,圆形的锡粉有助于提高印刷质量。
3 号粉价格相对便宜,常用在大型 smt 工艺上;4 号粉常用在有紧脚 IC、smt 芯片加工;5 号粉常用在非常精密的焊接元件,如手机、平板等要求高的产品。smt 贴片加工的产品难度越高,对锡膏的选择就越重要,针对于产品分别选择合适的锡膏有助于提高 smt 贴片加工的工艺。

二、锡膏的存储环境

1. 温度要求

锡膏必须储存在 2~10℃的条件下。在装运过程中,若时间为 4 天左右,温度环境应控制在低于 10℃;货架冷藏中,时间在 3 - 6 个月左右,冰箱温度环境需控制在 0 - 5℃。同时,要求使用前从冰箱取出锡膏(至少提前 4 小时),待锡膏达到室温后才能打开容器盖,防止水汽凝结。

2. 湿度要求

锡膏在冰箱取出后的 8 个小时内,湿度应在 30%-60% RH。环境温度在 15%-25%℃时,湿度在此范围内能保证锡膏的性能稳定。

3. 存储方式

锡膏应按不同种类、批号、厂家分开放置,遵循先进先出原则。锡膏存储时不能冷冻保存,要保持立式放置,一般要求低温、低湿密度保存,并且在密封的环境下进行存储。根据生产计划控制锡膏使用周期,存储时间不超过 3 个月,每周都应检测存储的温度及湿度并作记录。

三、锡膏的使用环境

1. 回温要求

从冰箱取出锡膏后,需在室温下回温。回温时间因季节而异,一般来说,天气炎热的夏季回温时间在 2 - 3 小时左右,其他季节回温时间在 4 - 6 小时左右。未充分回温的锡膏不可使用,因为锡膏刚从冰箱内取出时温度较室温低很多,如未经 “回温” 则开启瓶盖则容易将空气中的水汽凝结,并粘附在锡浆上,在回流焊接时,水分因受强热而迅速汽化,造成 “爆锡” 现象,产生锡珠,甚至损坏元器件。

2. 搅拌要求

锡膏使用前要充分搅拌,目的是使助焊剂与锡粉均匀分布,充分发挥锡膏的特性。机器搅拌时间一般控制在 2 - 3 分钟,手工搅拌一般要比机器搅拌时间稍长一点,时间在 2 - 3 分钟。搅拌效果的判定为用刮刀刮起部分锡膏,锡膏能顺滑的滑落,即可达到 SMT 贴片加工要求。

3. 印刷及有效期要求

印刷过锡膏的 PCB 板不符合质量要求或超过 30 分钟没有贴片需要清洗时,需用无尘布结合清洗液清洗 PCB 表面,以保证没有任何锡膏残留。锡膏开盖后有效期为 24H,在投入贴片加工印刷之前,应尽快完成回流焊接,一般建议锡膏印刷在基板上后于 4 - 6 小时内贴装元件并进放回流焊完成焊接,以免锡膏中的助焊剂挥发,导致焊接不良。


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