锡粉制造及检验.doc

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1、锡粉制造及检验如业者所知，锡膏主要山锡粉与助焊膏混介啲成。助焊剂在此有四大功能…(1)作为锡粉颗粒的载体，调解锡膏物理特性如流动性等，协助印刷成世(2)去除焊接界面氧化物，助焊(3)焊接过程屮形成保护层，防止再氧化(4)提供临时固定力，确保冋流焊前零件处于适当位迓。锡粉是形成悍点的金属体,呈球状(请参考锡粉放大图片)。下面就锡膏之锡粉制适及品质鉴定做阐述。H前业界锡粉制造(俗称喷粉)主要有两种模式：离心式和超声波式.H式主要采用离心式喷粉作业，其丁作原理是将金属以既定比率如无铅Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5配料，尔

2、后投入熔炉内熔化成液态金属，将液态金属控制流量流落于高速旋转盘上，高速旋转盘通过旋转产生的离心力将液态金属电离出去形成…个个小球，小球在悟性气体环境下快速冷却，形成球状锡粉颗粒。超声波方式则是使用超声波将旋转盘上的液态金属振动形成球状锡粉颗粒。锡粉颗粒再通过筛网筛选，形成最终锡膏需要之锡粉。整个锡粉制造分级(筛粉)过程中，影响其品质的主要有以下儿个环节：喷嘴旋转体伽速旋转的旋转体的中处.溶化的锡落下溶化状态的惕锡料粉末筛网(声波式等)一、合金配比是否准确。一般锡粉厂在合金原材料添加时均有管控,但合金熔化后因上部形成锡渣要

3、打捞清除，而锡渣内各金属比率差异一般较大，从而导致合金比率有代许出入.管控严谨的业者在熔化后会测最其合金成分合格后再制造成合金条以备用。此过程直接影响锡膏熔点。SMTT.厂具备检测实力则口〔以通过检测锡粉合金比率以确认或以JIS-Z-3198Part1测定合金熔点。若采用合金熔点羞异较人Z锡粉，冋流焊制程屮会出现焊点粗糙，熔锡不完整的现象。冋流焊温度曲线需经常变动，制程参数无法稳定。二、喷粉过程中锡粉形状是锡粉品质的另一关键指针。JIS-Z-3284+规定，锡粉颗粒长宽比小于1.2的称谓真球状锡粉，反之则称谓不定形锡粉。

4、"U锡粉形状直接影响锡膏使用性能…印刷性。下面是常见不良锡粉形状，供参考。良好锡粉形状锡粉尺寸测量大小铸粉相互黏附成葫芦形不定形镯粉iekUX2>60die50SE!iekUX2»eeele^mieseseix2»eee15kU锡粉的不固定形止SMT业者莫名其妙，采川不定形锡粉之锡膏作业中极易发生钢板塞孔及锡膏成型不良从而造成印刷不良。而不定形锡粉在SMTII常生产过程屮并不易发现。对于国际性制造业者，因设备仪擀资源丰厚，检测控制锡膏锡粉品质并不困难。一般工厂可以采用20倍以上显微镜做观察。简易操作方法为：⑴准备两条透明

5、玻璃片，使用IPA溶剂清洗干净。(2)取少最锡膏于一玻璃片上，滴加适量IPA在锡育上，(3)轻轻将另一玻璃片盖于锡膏上。(4)将玻璃片放置于显微镜下观察锡粉颗粒形状及粒径分布状况。三、锡粉分级后锡粉粒径分布是另…影响锡膏品质的关键所在。锡粉粒径应呈正态分布，H锡粉尺寸集屮在屮心尺寸较理想。但实际锡粉筛选分级过程控制较困难，故而实际锡粉粒径分布较分散。下面是实测锡粉粒径分布图，供参考。錫粉鞍粒数PowderDistribution(20-38“m)5X7SX四、锡粉的氧化度控制。锡粉氧化在锡粉打助焊膏混合搅拌前随时发生。焊

6、锡熔熔后喷粉坏境小氧气含量的控制是一管控参数。筛粉制程是一管控点。分状保存也是一个控制点。锡粉助焊膏搅拌混合制程也是…管控点。整体锡粉氧化度不得超过0.1%,日本部份业者可以控制在0.05%以下。锡粉氧化度氏接影响SMT制程屮小锡珠的产生戢。锡粉氧化度测定可以通过&用设备及程序完成，也可以通过日常的锡珠试验做检定。锡珠试验在一般锡膏厂均可以做到，在此不再赘述。无铅锡膏助焊剂的•误区Leadfree制程的切入过程制造业者遇到诸多界常，最常见的焊接性不良有二，一者为焊点中Void较大，一者为焊锡性不良造成不接合。究具根木都和

7、锡膏内助焊剂相关。SMT制造业者在评估无铅制程相关参数时,求点多半放在悍锡熔点升高面，是以在设定Reflow温度Illi线时为避免产生冷焊而尽最拉高温度接近屮上限。锡膏制造厂家初期化产无铅锡膏时考量到焊锡熔点提升从而冋流悍温度升高，会消耗抻•更多的助焊剂，因而无铅锡膏内助焊剂含量较有铅高。然而实际生产过程条件相当复杂：部份厂家采用8对加热区炉体，部份厂家采用10对加热区炉体，有的采用12对加热区炉体。有的还采用热风与IR加热共存模式……结果有的制造业者发现Void较有铅多,有的发现焊接不接合，于是调整冋流焊温度再升高。然

8、而助益不大，异常并未消除。下面附件是BGA锡球与焊锡不接合图片，供参考。对于此不良,一些业者说助焊剂含戢应再提高，有的业者认为应降低：部份业者认为冋流焊温度应再升高，也有业者认为温度太高，应该降低：部份业者认为冋流焊均温［x(Soakingzone)W间应加心，另一些业者认为要缩短均温时间。还令机械出身的SMT业者试