焊膏工艺要求及性能检测方法

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1、焊膏工艺性要求及性能检测方法1,2112史建卫，何鹏，钱乙余，袁和平(1.哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室，黑龙江，哈尔滨1500012.日东电子科技(深圳)有限公司，广东，深圳，518103)摘要：焊膏是SMT工艺中不可缺少的钎焊材料，广泛应用于再流焊中。它是由一定的合金粉末和焊剂均匀混合而成的膏状体。本文主要阐述了SMT中焊膏的组成、种类、选用原则、印刷及存储，并对焊膏性能检测方法进行了简要分析。关键词：焊膏，印刷技术，粘度，塌陷，润湿性，流变性，触变性中图分类号：TG425文献标识码：A文章编号：1004-4507(2004)12-00

2、19-07TechnologyDemandsandTestmethodsofPerformanceofSolderPaste1,2112ShiJian-Wei,HePeng,QianYi-Yu,YuanHe-Ping(1.HarbinInstituteofTechnology,Harbin,150001,China2.SunEastElectronicTechnology(ShenZhen)CompanyLt.d,Shenzhen,518103,China)Abstract:SolderpasteisessentialmaterialinSMT,whic

3、hiswidelyusedinreflowsoldering.Itisuniformmixturewithalloypowderandflux.Thispaperexplicatespastecomposition,kindschooserrule,printandstorageinSMTandintroducesthetestmethodofperformanceofsolder.Keywords:Solderpaste;PressTechnology;Viscosity;Slump;Wettability,RheologicalCharacteris

4、tic;ThixotropyDocumentCode:AArticleID:1004-4507(2004)12-0019-07伴随电子产品向短、小、轻、薄化方向发展，SOIC，QFP，CSP，BGA和FC等器件得到大量应用，这对焊膏工艺性提出了更高要求。要正确的使用焊膏，满足细间距要求，防止焊后缺陷的发生，就必须对其基本知识及工艺性要求有所了解和掌握，并严格控制焊膏的性能指标才能达到最佳的生产效果。1.焊膏的分类与组成焊膏是一种膏状流体，在常温下有一定黏性，可将电子器件粘在既定位置，在钎焊温度下，将被焊元器件与印制电路焊盘永久地连接在一起。电子级焊膏通常

5、是由钎料合金粉和焊剂组成，并根据其粘度、流动性及漏版的种类设计配方。焊膏按熔点分为高温焊膏（230℃以上），中温焊膏（200℃～230℃），常用焊膏（180℃～200℃）和低温焊膏(180℃以下)；按焊剂活性分类有“R”级（无活性），“RMA”级（中度活性），“RA”级（完全活性）和“SRA”级（超活性）；按清洗方式分类为有机溶剂清洗类（传统的松香焊膏，残留物安全无腐蚀性，也可提供含有卤化物或非卤化物活化剂的焊膏，以满足军用和民用产品的要求），水清洗类（活性强，可用于难以钎焊的表面，焊后残渣易于用水清除，网板寿命长），半水清洗类和免清洗类（配方特殊，氮气

6、焊接流程完美，固体物含量极低，焊后目检不易分辩出残留物，减少对清洗的要求）。1.1合金粉焊膏用合金粉在惰性气体中用气体喷雾法或离心喷雾法获得，并在氮气中储存以避免其氧化。为获得均匀球径的粉末粒子，目前多用离心喷雾法获得。焊膏中合金粉的含量通常在75%～92%左右，为获得钎焊后较高的金属沉积量，常取85%～92%。滴注形式中焊膏合金粉比重含量为85～86%，丝网和模板印刷中焊膏合金粉比重含量为88～91%，体积接近50%。当金属含量增加时，焊膏的黏度增加，能有效地抵抗预热过程中汽化产生的力。另外，金属含量的增加使金属粉末排列紧密，其在熔化时更容易结合而不被

7、吹散。金属含量的增加也可能减小焊膏印刷后的“塌落”。典型的合金成分有铅、锡、银、铜等，典型的杂质含量为氧化物＜0.50%；锑＜0.50%；锌＜0.005%；铁＜0.001%；铜＜0.08%；砷＜0.03%；磷＜0.01%；硫＜0.005%；镉＜0.002%；铝＜0.001。合金粉末粒度的大小、形状、粒度、均匀度和表面氧化程度对焊膏的性能影响很大。粒度愈小粘度越大，但容易氧化，反之亦然。合金粉粒度测试可用100倍读数显微镜进行，主要用来测试其分辨率。焊膏分辨率为焊膏粒度的3～5倍。合金粉的颗粒度一般取为100目（150μm）、200目（75μm）、250目

8、（58μm）、300目（48μm）、325目（45μm）、400目（38μm）、