锡膏及使用的基本知识.docx
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锡膏及使用的基本知识
锡膏的基本知识
一、组成：
助焊剂：
约10%
锡粉：
Sn63/Pb37 熔点183℃
Sn62/Pb36/Ag2 熔点179℃ （用的少）。
粒径：
325~500目，即25~45um，日本的标准是4级，G4。
或22~38um 日本的5级G5。
外观：
圆形（表面积小、氧化度小、脱模性好）。
含Ag锡粉：
用于元件头镀Ag的场合。
Ag能阻止溶蚀，但并不一定光亮（焊点），有利于端头镀镍（Sn或金）保护。
含In铟锡粉：
铟比金贵，焊含金焊盘。
二、储存：
5-10℃，太低了粉易碎化（锡粉5-10℃密封可存放6个月）。
若打开包装后用到一半，仍要密封保存，2-7天用完。
如时间短，常温即可，不用冷冻以免结雾。
用前：
请回温4-5个小时，25℃时4小时即可，避免吸潮而产生锡球。
用前应搅拌，以免固液分离（正常都有分离）；如用搅拌机，离心旋转2-4min即可。
手搅较多使用，但易进入空气。
锡线是手工焊接电路板，最便捷的焊料。
由于大部分锡线内含松香等助焊剂，使用锡线可以减少工序，提高焊接作业的效率。
锡线内部助焊剂主要由松香组成，起到湿润、降温，提高可焊性的作用。
成分结构：
锡线按其金属成分可分为无铅焊锡和有铅焊锡。
成分不同的锡线具有不同的熔点，用途亦各有不同。
锡条是焊锡中的一种产品，锡条可分为有铅锡条和无铅锡条两种，均是用于线路板的焊接。
纯锡制造，湿润性、流动性好，易上锡。
焊点光亮、饱满、不会虚焊等不良现象。
加入足量的抗氧化元素，抗氧化能力强。
纯锡制造，锡渣少，减少不必要的浪费。
锡条与锡线的区别：
三、应用：
SMT印刷：
1.模板——孔比焊盘小10%，一般为不锈钢（以前用丝网，现极少）。
厚度：
0.12~0.25mm 0.15~0.12较多用。
宽间距、电脑主机板多
开孔：
化学蚀刻，开孔中间有瓶颈，使用时脱模性不好。
镭射激光切割:
边缘整齐、厚薄均匀。
开孔大小：
孔宽/模板厚薄＞1.5。
长X宽
2．（长+宽）X厚 ＞0.66 涉及脱模性
对于细间距IC：
开孔面积需要小于焊盘面积,
0.3~0.5mm面积比为0.9, 0.2mm面积比为0.8。
四、钢板：
1. 用后要洗彻底：
孔底会有锡膏易凝固,溶剂洗不掉只能用刀刮，孔变小焊后少锡；使用中刮5-6遍后要洗一次，否则，底部有间隙会有锡膏残余易产生锡珠。
不用的焊孔用胶纸贴上。
2. 擦洗钢板：
干法-----擦板纸，设定后自动几次按一下；
湿法-----水份要少。
酒精、甲醇不好,含水多，不易晾干，如不吹干会有残余水珠，回流时就会产生锡珠。
水还能使膏溢流，外观不整齐焊点四周不干净。
一般用异丙醇（IPA）清洗。
3．钢板磨损后会产生不良，建议3万片换钢板
五、刮刀：
材质为不锈钢应用的较多，硬度为85-90合适，机印时效果好且不易变形。
材质为橡胶的，手印时易凹下去，因橡胶会变形。
印刷压力：
机器印时，感觉磨擦声不刺耳即可，一般为0.8-2公斤/CM2。
刮锡角度:
45°-60°。
（介绍多为45°，实际上好用为60°）因为锡膏容易掉下来，板上残余断面整齐。
刮刀速度：
细间距25-30mm/S，宽间距25-50MM/S。
太快了有漏印，但有适合高速印刷的：
摇变值很高，100-200mm/S都可，咏翰只能用到100mm/S。
六、贴片：
拾件头负压吸起，到一定距离、在正常压下掉下、打入锡膏。
打入厚度：
50%印刷厚度。
贴片速度：
6-20个/秒，印刷后到贴片和进炉的间隔不超过1-2小时才好。
六、回流焊：
多用热风加红外线。
曲线设定：
见回流曲线图。
升温区——常温-140℃，约90S。
作用是让溶剂挥发。
通常升温速度为2-3℃/S），过快易使助焊剂喷溅，象水沸一样，会产生锡球。
预热区：
140-160℃，60S-80S。
由于元件大小不同，热容不同，元器件过回流时有温差，因此应尽量设法让温度相同均匀。
回焊升温区：
160℃-180℃、20S。
作用是让锡膏爬升。
回焊区：
183℃以上，约40S。
（有的认为200℃以上、15-20S）为让液态锡润湿充分，不会有冷焊发生。
峰值温度多为220℃，太高则元件受不了，比如有的要求低于215℃。
冷却区：
冷速＜4℃/S，快则残余物多。
（一般不用管，不用调
整。
）
间隔：
板与板间隔至少为3CM，以防后面的吸收不到热量。
摆设：
元器件密的先进入，如有IC让IC先进入。
回流焊测温仪：
用记忆体加热电偶，贴到金属焊盘上，一般测上下共6点，实测焊盘温度。
走板速度：
60—80cm/min,3区加热区1.5m长,只能用40cm/min以下。
炉子越长越好（10个温区），可达90cm/min。
八、不良现象：
1. 锡球：
——锡粉氧化物多（不同相排斥出去形成锡球）。
——锡粉过细，比如-325+500目中含有600目，焊剂溢流
时把锡粉也带下（加热时）。
——助焊剂含量过高。
——含杂质。
因不同相而不亲和。
——含水份。
100℃炸锡。
——印后太久未回流，溶剂挥发，边缘变干，膏体变成粉
后掉到油墨上。
——印刷漏下。
——印刷太厚，元件压下后多余锡溢流。
应考虑钢板是否
过厚，下边是否垫东西，刮刀压力是否合适以及刮刀
是否有缺口。
——回流焊时升温区升温过高，斜率＞3，引起爆沸。
——贴片时压力过大，膏体塌陷到油墨上，（压力太小容易
被风吹掉件）。
——使用环境不合格：
正常应在25±5℃、40-60Rh%，而
下雨时可达90-95%，要用抽湿空调。
----更改开口的外形可达到理想的效果。
下面是几种推荐的焊盘设计：
2. 连焊：
主要在IC上。
——模板开孔过大，使间距变小。
——模板太厚，使锡膏溢流。
——IC放错位，一般不要超过1/3。
——回焊183℃时间太长，超过40S—100S。
（还易氧化，松香颜色变很深，加卤素的颜色更深）
——模板清洗不及时。
____印刷图形模糊，印刷时压力太大。
3．空焊（立碑）：
——印刷不均（正），一侧锡厚，则拉力大；另一侧锡薄，拉力小，
致使元件被拉向一侧，形成空焊，如一端被拉起即形成立碑。
——贴片位置不正，引起受力不均。
——一端焊头氧化、使两端亲和力不同。
（假焊）假焊可用测试仪测试，立碑可肉眼看见。
——端焊点宽窄不同导致亲和力不同。
——回焊预热区预热不足或不均，元件少的温度高，元件多的温度低，温度高的先融，焊锡形成的拉力大于锡膏对元件的粘结力，即受力不均。
可以使升温区延长，降速或前温区不变而使后温区降低。
横着板走也或许可改善。
——防焊油墨（阻焊膜）不平，使元件跷起来。
4．少锡：
——钢板擦洗不及时。
——助焊剂含量多。
——印刷时刮刀速度太快，形成死角。
——钢网开孔厚度太薄。
——板面上下温度不均，下面高上面低，锡膏下面先融，锡已散
开，等上边融时很少爬上去。
要求锡爬到一半才好，爬高了
则焊盘少锡。
这时可以让下边低一点上边高一点，比如上面提高5℃，温差在5
℃左右即可。
5．残余物过多：
——助焊剂过多，＞10%；焊后残留组份过高，达45%。
——锡膏印的太多。
——温度设置（与少锡相反，爬到器件上方）。
可以降上方温度
升下方温度。
——回焊温度：
影响较少。
——模板厚度不适。
0.15mm较好，细间距用0.1mm钢板会减少
残余物，但可能会少锡。
——用橡胶刮刀时（手印），力气小（女工），压力不够，使锡膏过
多。
6．冷焊:
——温度低，焊锡刚熔融即出炉。
——密集焊点区易发生。
可延长升温区或升高峰值温度。
陶瓷器件吸热偏多可让其先走。
7．缺件：
——贴片时缺件，没吸到。
——锡膏粘着力小。
——打入深度不够，易掉件。
——回流焊时被热风吹走（较少见）。
可降低风速。
——贴片后放置时间较长，变干或吸水。
8．偏移：
——元件贴偏。
——端焊头氧化，润湿性较差。
严重了即空焊。
圆头器件（二极管）回流时间长了极易偏移。
九、参数：
1．粘度：
布氏粘度，单位KCPS，欧洲使用较多。
日本多用Pas， 190-220Pas较合适。
粘度太高，脱模性不好，印刷后有拉尖且不平整。
粘度太低会有坍塌、锡球（因溢流到油墨上）、连锡。
2．表面绝缘阻抗（SIR）：
＞1.0X1012Ω（直流100V）。
3．粒度：
325-500目（25-45um）适于0.3mm以上间距；0.2间距要用G5级的22-38um。
十、 回流曲线图：
温度（℃）
250
200
150
100
50
0
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270时间（S）
十一、电路组装技术的概述
八十年代以来，电子装备以惊人的速度向着轻薄短小化、高密度和高可靠性方向发展，而其基础是电子化和微电子化；并将在此基础上向智能化方向发展。
电子电路高密度装联技术是支持这种技术的关键技术。
表面组装技术，国外叫Surface Mount Technology，简称SMT，国内有多种译名，根据电子行业标准，我们将SMT叫做表面组装技术。
表面组装技术定义：
表面组装技术是一种无需在印制板上钻插装孔，直接将表面组装元器件贴、焊到印制电路板表面规定位置上的电路装联技术。
具体地说，表面组装技术就是用一定的工具将表面组装元器件引脚对准预先涂覆了粘接剂和焊膏的焊盘图形上，把表面组装元器件贴装到未钻安装孔的PCB表面上，然后经过波峰焊或流焊，使表面组装元器件和电路之间建立可靠的机械和电气连接，元器件和焊点同在电路基板一侧。
表面组装工艺技术的组成：
涂覆材料 粘接剂、焊料、焊膏
组装材料
工艺材料 焊剂、清洗剂、热转换介质
涂敷技术 点涂、针转印、印刷（丝网印刷、模板印刷）
贴装技术 顺序式、在线式、同时式
焊接方法—双波峰、喷射波峰等
流动焊接 粘接剂涂敷—点涂、针转印
粘接剂固化—紫外、红外、电加热
焊接技术 焊接方法-焊锡膏法、预设焊料法。
组装技术 再流焊接 焊膏涂敷-点涂、针转印。
加热方法-气相、红外、激光等。
清洗技术 溶剂清洗、水清洗。
检测技术 非接触式检测、接触式测试。
返修技术 热空气对流、传导加热。
涂敷设备 点涂器、印刷机、针式转印机
贴装机 顺序式贴装机、同时式贴装机、在线式贴装系统
焊接设备 双波峰焊接设备、喷射式波峰焊接设备、各种再
流焊接设备
组装设备 清洗设备 溶剂清洗机、水清洗机
测试设备 各种外观检测设备、在线测试仪、功能测试仪
返修设备 热空气对流返修工具秋设备、传导加热返修设备和工具。
表面组装方式：
组装了SMC/SMD的电路基板叫做表面组件（简称SMA）。
第一类是单面混合组装，采用单面电路和双波峰焊接工艺，第一类又分成第一种先贴和第二种后贴法两种组装方式。
第一种是先在电路板B面贴装SMC，而后在A面插装IHC，其工艺特点是操作简单，但需留下插装THC时弯曲引线的操作空间，因此组装密度低，另外，插装THC时容易碰着已贴好的SMC，引起SMC损坏或受机械振动而脱落，为了避免这种危险，粘接剂应具有较高的粘接强度，以耐机械冲击。
第二种组装方式是先在A面插装THC，后在B面贴装SMC，克服了第一种组装方式的缺点，提高了组装密度，但涂敷粘接剂较困难。
第二类的双面混浊合组装，采用双面印制电路板，双波峰焊和再流焊两回事种焊接工艺并用，同样有先贴SMC和后贴SMC的区别，一般选用先贴法。
这一类又分成两种组装方式，即第三和第四种组装方式，第三种是SMC/SMD和THC同在基板一侧，而第四种是SMIC（表面组装集成电路）和THC放在PCB的A面，而把SMC和SOT放在B面。
这一类组装方式由于单面或双面均有SMC/SMD，而把难以表面组装化的元件插闭装，因此组装密度相当高。
第三类是全表面组装，它又可分为单面表面组装和双面表面组装，即是第五种和第六种组装方式。
这一类常采用细线形的印制电路板或陶瓷基板和细间距QFP，采用再流焊接工艺。
组装密度相当高。
表面组装元器件概述：
表现组装元器件Surface Mount Components（简称SMC）或Surface Mount Devices（简称SMD）。
表面组装元器件是外形为矩形片状、圆柱形、立方体或异形，其焊端或引脚制作在同一平面内并适合于表面组装工艺的电子元器件。
表面组装元器件的特点：
与传统的通孔插元器件相比，表面组装元器件具有下列特点：
1．尺寸小，重量轻，这不但能节省原材料，还适合进行高密度组装。
满足了电子设备小型化和薄型化发展对元器件提出的要求，它还适合于在PCB两面进行组装，且无需打弯和剪短工序，从而节省了空间，有利于高密度组装，日本早在70年代初就采用表面组装元器件组装了5mm厚的超薄型收音机。
2．无引线或引线短，这就减少了寄生电感和电容，改善了高频特牲，有利于提高使用频率和电路速度，而且组装后几乎不需调整。
3．形状简单、结构牢固，组装后与电路板的间隔很小，可以说是紧贴在电路板上，不怕振动和冲击，一般能耐焊温度的影响，从而使电子设备的可靠性明显拉高。
4．组装时无需在印制板上钻通孔，无需引线打弯和剪短工序，有利于降低组装成本。
5．尺寸和形状标准化，适合采用自动贴装机进行组装，效率高，质量好，能实现大批量生产，综合成本低。
无铅焊接技术：
随着世界对生存环境的不断重视，在电子业实施无铅化的进程已经设定了时间目标，现在研发出的实用型无铅锡膏的熔点将达到220℃左右，比目前大量使用的63Sn37pb锡膏的熔点高近40℃，这就对现在所使用的回焊炉是否能适应无铅锡膏的引入提出了挑战，必须重新考量回焊炉的热传递方式。
在目前各种生产过程中，热风强制对流系统的回焊炉几乎是现在以及未来的一种趋势，无论考虑的是那一种回焊炉，其最重要的就是在于回焊炉的加热PCB上的最大温度差是一个非常重要的指标。
因在公元2004年欧美将全力导入无铅锡膏的制程（日本将于公元2000年导入），而目前各锡膏厂商所研发的无铅锡膏其溶锡温度大约在220℃左右，PCB板的温度在回焊区将大约比目前年使用的高40℃来保证PCB在制程上被正确处理，所以在目前的回焊炉中有非常多的回焊炉必须要高定高于300℃的回焊区加热度，要这温度下许多零件将无法承受，因此也无法处理无铅锡膏的制程。
以上资料各厂商应针对自身生产条件（环境）进行生产；就以上资料的正确性，本公司不承担明示或默认的保证责任，兹此声明因以上资料所导致的损失或伤害，本公司不承担赔偿责任。
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