一、錫膏的種類
1. 按照成分分類
在 SMT 貼片加工中,錫膏按照成分主要分為有鉛焊錫膏和無鉛焊錫膏。
有鉛焊錫膏含有鉛成分,焊接效果好且成本低,可應用于一些對環保無要求的電子產品。但其對環境和人體的危害較大,隨著環保要求的提高,其應用范圍逐漸受到限制。
無鉛焊錫膏成分環保,危害小,應用于環保電子產品。伴隨著對環保要求的提高,無鉛技術在 smt 加工行業將成為一種趨勢。不過無鉛焊錫膏的焊點機械強度稍低于有鉛焊錫膏。
2. 按照熔點分類
錫膏的熔點可劃分為高溫、中溫、低溫三種。
高溫錫膏常用在無鉛焊接,常見的成分有 Sn-Ag-Cu 305,0307 等。其熔點一般在 217℃以上,如 SAC 系列錫膏以錫、銀、銅為主要成分,具有良好的焊接性能、機械強度和可靠性,廣泛應用于消費電子、通訊設備等領域。
中溫錫膏黏附力好,常見成分是 Sn-Bi-Ag。其熔點在 178℃左右,使用進口特制松香,可有效防止印刷錫膏坍塌。
低溫錫膏主要用于不耐高溫的元器件焊接,常用成分是 Sn-Bi。其熔點為 138℃,主要加了鉍成分,當元器件貼片加工焊接無法承受 200℃及以上的溫度時,使用低溫錫膏進行焊接工藝,起到保護不能承受高溫回流焊焊接原件和 PCB 的作用,LED 行業應用較多。
3. 按照錫粉細度分類
根據錫粉的顆粒直徑大小,可以將錫膏劃分成不同等級號粉。其中 3、4、5 號粉最為常用。越精密的產品,對錫粉的要求就越高,錫粉選擇就需要小一點。但是錫粉越小,對應著錫粉的氧化面積會增大。此外,圓形的錫粉有助于提高印刷質量。
3 號粉價格相對便宜,常用在大型 smt 工藝上;4 號粉常用在有緊腳 IC、smt 芯片加工;5 號粉常用在非常精密的焊接元件,如手機、平板等要求高的產品。smt 貼片加工的產品難度越高,對錫膏的選擇就越重要,針對于產品分別選擇合適的錫膏有助于提高 smt 貼片加工的工藝。
二、錫膏的存儲環境
1. 溫度要求
錫膏必須儲存在 2~10℃的條件下。在裝運過程中,若時間為 4 天左右,溫度環境應控制在低于 10℃;貨架冷藏中,時間在 3 - 6 個月左右,冰箱溫度環境需控制在 0 - 5℃。同時,要求使用前從冰箱取出錫膏(至少提前 4 小時),待錫膏達到室溫后才能打開容器蓋,防止水汽凝結。
2. 濕度要求
錫膏在冰箱取出后的 8 個小時內,濕度應在 30%-60% RH。環境溫度在 15%-25%℃時,濕度在此范圍內能保證錫膏的性能穩定。
3. 存儲方式
錫膏應按不同種類、批號、廠家分開放置,遵循先進先出原則。錫膏存儲時不能冷凍保存,要保持立式放置,一般要求低溫、低濕密度保存,并且在密封的環境下進行存儲。根據生產計劃控制錫膏使用周期,存儲時間不超過 3 個月,每周都應檢測存儲的溫度及濕度并作記錄。
三、錫膏的使用環境
1. 回溫要求
從冰箱取出錫膏后,需在室溫下回溫。回溫時間因季節而異,一般來說,天氣炎熱的夏季回溫時間在 2 - 3 小時左右,其他季節回溫時間在 4 - 6 小時左右。未充分回溫的錫膏不可使用,因為錫膏剛從冰箱內取出時溫度較室溫低很多,如未經 “回溫” 則開啟瓶蓋則容易將空氣中的水汽凝結,并粘附在錫漿上,在回流焊接時,水分因受強熱而迅速汽化,造成 “爆錫” 現象,產生錫珠,甚至損壞元器件。
2. 攪拌要求
錫膏使用前要充分攪拌,目的是使助焊劑與錫粉均勻分布,充分發揮錫膏的特性。機器攪拌時間一般控制在 2 - 3 分鐘,手工攪拌一般要比機器攪拌時間稍長一點,時間在 2 - 3 分鐘。攪拌效果的判定為用刮刀刮起部分錫膏,錫膏能順滑的滑落,即可達到 SMT 貼片加工要求。
3. 印刷及有效期要求
印刷過錫膏的 PCB 板不符合質量要求或超過 30 分鐘沒有貼片需要清洗時,需用無塵布結合清洗液清洗 PCB 表面,以保證沒有任何錫膏殘留。錫膏開蓋后有效期為 24H,在投入貼片加工印刷之前,應盡快完成回流焊接,一般建議錫膏印刷在基板上后于 4 - 6 小時內貼裝元件并進放回流焊完成焊接,以免錫膏中的助焊劑揮發,導致焊接不良。