焊料粉:
焊料粉又稱錫粉主要由錫鉛、錫鉍、錫銀銅合金組成,一般比例為SN63/PB37、SN42BI58、SN96.5CU0.5AG3.0和SN99CU0.7AG0.3。概括來講錫粉的相關(guān)特性及其品質(zhì)要求有如下幾點(diǎn):
A、錫粉的顆粒形態(tài)對(duì)錫膏的工作性能有很大的影響:
A-1、重要的一點(diǎn)是要求錫粉顆粒大小分布均勻,這里要談到錫粉顆粒度分布比例的問題;在國(guó)內(nèi)的焊料粉或焊錫膏生產(chǎn)廠商,大家經(jīng)常用分布比例來衡量錫粉的均勻度:以25~45μm的錫粉為例,通常要求35μm左右的顆粒分度比例為60%左右,35μm 以下及以上部份各占20%左右;
A-2、另外也要求錫粉顆粒形狀較為規(guī)則;根據(jù)“中華人民共和國(guó)電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《錫鉛膏狀焊料通用規(guī)范》(SJ/T 11186-1998)”中相關(guān)規(guī)定如下:“合金粉末形狀應(yīng)是球形的,但允許長(zhǎng)軸與短軸的比為1.5的近球形狀粉末。如用戶與制造廠達(dá)成協(xié)議,也可為其他形狀的合金粉末?!痹趯?shí)際的工作中,通常要求為錫粉顆粒長(zhǎng)、短軸的比例一般在1.2以下。
A-3、如果以上A-1及A-2的要求項(xiàng)不能達(dá)到上述基本的要求,在焊錫膏的使用過程中,將很有可能會(huì)影響錫膏印刷、點(diǎn)注以及焊接的效果。
B、各種錫膏中錫粉與助焊劑的比例也不盡相同,選擇錫膏時(shí),應(yīng)根據(jù)所生產(chǎn)產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝、焊接元器件的精密程度以及對(duì)焊接效果的要求等方面,去選擇不同的錫膏;
B-1、根據(jù)“中華人民共和國(guó)電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《錫鉛膏狀焊料通用規(guī)范》(SJ/T 11186-1998)”中相關(guān)規(guī)定,“焊膏中合金粉末百分(質(zhì)量)含量應(yīng)為65%-96%,合金粉末百分(質(zhì)量)含量的實(shí)測(cè)值與訂貨單預(yù)定值偏差不大于±1%”;通常在實(shí)際的使用中,所選用錫膏其錫粉含量大約在90%左右,即錫粉與助焊劑的比例大致為90:10;
B-2、普通的印刷制式工藝多選用錫粉含量在89-91.5%的錫膏;
B-3、當(dāng)使用針頭點(diǎn)注式工藝時(shí),多選用錫粉含量在84-87%的錫膏;
B-4、回流焊要求器件管腳焊接牢固、焊點(diǎn)飽滿、光滑并在器件(阻容器件)端頭高度方向上有1/3至2/3高度焊料爬升,而焊錫膏中金屬合金的含量,對(duì)回流焊焊后焊料厚度(即焊點(diǎn)的飽滿程度)有一定的影響;為了證實(shí)這種問題的存在,有關(guān)專家曾做過相關(guān)的實(shí)驗(yàn),現(xiàn)摘抄其終實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表供參考:(表暫缺)
從上表看出,隨著金屬含量減少,回流焊后焊料的厚度減少,為了滿足對(duì)焊點(diǎn)的焊錫量的要求,通常選用85%~92%含量的焊膏。
C、錫粉的“低氧化度”也是非常重要的一個(gè)品質(zhì)要求,這也是錫粉在生產(chǎn)或保管過程中應(yīng)該注意的一個(gè)問題;如果不注意這個(gè)問題,用氧化度較高的錫粉做出的焊錫膏,將在焊接過程中嚴(yán)重影響焊接的品質(zhì)。
共晶焊錫——是指達(dá)到共晶成分的錫鉛焊料,合金成分是錫的含量為61.9%、鉛的含量為38.1%。在實(shí)際應(yīng)用中一般將含錫60%,含鉛40%的焊錫就稱為共晶焊錫。在錫和鉛的合金中,除純錫、純銅和共晶成分是在單一溫度下熔化外,其他合金都是在一個(gè)區(qū)域內(nèi)熔化的,所以共晶焊錫是錫鉛焊料中性能的一種。
Eutectic solders(共晶焊錫):兩種或更多的金屬合金,具有的熔化點(diǎn),當(dāng)加熱時(shí),共晶合金直接從固態(tài)變到液態(tài),而不經(jīng)過塑性階段。
1.保存方法
錫膏的保管要控制在1-10℃的環(huán)境下;錫膏的使用期限為6個(gè)月(未開封);不可放置于陽(yáng)光照射處。
2.使用方法(開封前)
開封前須將錫膏溫度回升到使用環(huán)境溫度上(25±2℃),回溫時(shí)間約3-4小時(shí),并禁止使用其他加熱器使其溫度瞬間上升的做法;回溫后須充分?jǐn)嚢?,使用攪拌機(jī)的攪拌時(shí)間為1-3分鐘,視攪拌機(jī)機(jī)種而定。
3.使用方法(開封后)
(1)將錫膏約2/3的量添加于鋼網(wǎng)上,盡量保持以不超過1罐的量于鋼網(wǎng)上。
(2)視生產(chǎn)速度,以少量多次的添加方式補(bǔ)足鋼網(wǎng)上的錫膏量,以維持錫膏的品質(zhì)。
(3)當(dāng)天未使用完的錫膏,不可與尚未使用的錫膏共同放置,應(yīng)另外存放在別的容器之中。錫膏開封后在室溫下建議24小時(shí)內(nèi)用完。
(4)隔天使用時(shí)應(yīng)先行使用新開封的錫膏,并將前未使用完的錫膏與新錫膏以1:2的比例攪拌混合,并以少量多次的方式添加使用。
(5)錫膏印刷在基板后,建議于4-6小時(shí)內(nèi)放置零件進(jìn)入回焊爐完成著裝。
(6)換線超過1小時(shí)以上,請(qǐng)于換線前將錫膏從鋼板上刮起收入錫膏罐內(nèi)封蓋。
(7)錫膏連續(xù)印刷24小時(shí)后,由于空氣粉塵等污染,為確保產(chǎn)品品質(zhì),請(qǐng)按照“步驟4”的方法。
(8)為確保印刷品質(zhì)建議每4小時(shí)將鋼板雙面的開口以人工方式進(jìn)行擦拭。
(9)室內(nèi)溫度請(qǐng)控制與22-28℃,濕度RH30-60%為的作業(yè)環(huán)境。
(10)欲擦拭印刷錯(cuò)誤的基板,建議使用工業(yè)酒精或工業(yè)清洗劑
隨著電子工業(yè)的發(fā)展,厚膜導(dǎo)體漿料也隨之發(fā)生不斷更新的發(fā)展,作為二十一世紀(jì)主要發(fā)展方向之一的電子工業(yè),其發(fā)展和產(chǎn)品更新速度也將是快的,新的電子元器件和生產(chǎn)工藝技術(shù)將需要新的銀粉銀漿,因此銀粉銀漿的品種和數(shù)量將不斷增加。
從技術(shù)的角度,為適應(yīng)電子機(jī)器不斷輕、小、薄、多功能、低成本,銀粉銀漿會(huì)朝著使用工藝更簡(jiǎn)化、性能更強(qiáng)、可靠性更高、更低成本化發(fā)展,也就是程度的發(fā)揮銀導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性的優(yōu)勢(shì)。
電子工業(yè)的快速發(fā)展,加上國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、勞動(dòng)力等方面的優(yōu)勢(shì),使大陸已成為世界電子元器件的主要制造基地之一,其銀粉和銀漿的用量也將不斷增加。銀粉、銀漿作為一個(gè)有發(fā)展前景的產(chǎn)業(yè),存在很大的發(fā)展空間。關(guān)鍵在于誰能網(wǎng)羅人才、投入更多資金,建立國(guó)際的生產(chǎn)環(huán)境、裝備水平。
銀幾乎是為電子工業(yè)而生的,從銀的存量和儲(chǔ)量而言,并不存在供需方面的嚴(yán)重問題和資源的稀缺和緊迫性。從銀的本征特性而言要以賤金屬取替還存在很高的技術(shù)難度,還有成本問題。在未來很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),電子、電氣方面的應(yīng)用仍是銀重要的消耗方面。