錫膏作為SMT貼片里的核心材料，如果你對(duì)于SMT貼片加工細(xì)節(jié)不是特別清楚，也許覺(jué)得會(huì)錫膏這樣普通的材料工具并不需要了解太多，但其實(shí)它在貼片環(huán)節(jié)中及其重要，今天跟著鑫諾捷來(lái)一起了解下錫膏。

一、常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策

在完成元器件貼片后，緊接著就是過(guò)回流焊。往往經(jīng)過(guò)回流焊后，錫膏選擇的優(yōu)劣就會(huì)暴露出來(lái)。立碑、坍塌、模糊、附著力不足、膏量不足等等，都是讓人頭疼的問(wèn)題。對(duì)于普通回流焊后錫膏出現(xiàn)的問(wèn)題及對(duì)策，你可通過(guò)下表來(lái)找出解決的辦法：

現(xiàn)象1：搭錫，錫粉量少、粘度低、粒度大、室溫度、印膏太厚、放置壓力太大等。（通常當(dāng)兩焊墊之間有少許印膏搭連，于高溫熔焊時(shí)常會(huì)被各墊上的主錫體所拉回去，一旦無(wú)法拉回，將會(huì)造成短路或錫球，對(duì)細(xì)密間距都很危險(xiǎn)）。

對(duì)策：提高錫膏中金屬成份比例（提高到88 %以上）；增加錫膏的粘度（70萬(wàn) CPS以上）；減小錫粉的粒度（例如由200目降到300目）；降低環(huán)境的溫度（降至27OC以下）；降低所印錫膏的厚度（降至架空高度SNAP-OFF，減低刮刀壓力及速度）；加強(qiáng)印膏的精準(zhǔn)度。；調(diào)整印膏的各種施工參數(shù)；減輕零件放置所施加的壓力；調(diào)整預(yù)熱及熔焊的溫度曲線(xiàn)。

現(xiàn)象2：發(fā)生皮層，由于錫膏助焊劑中的活化劑太強(qiáng),環(huán)境溫度太高及鉛量太多時(shí),會(huì)造成粒子外層上的氧化層被剝落所致.

對(duì)策：避免將錫膏暴露于濕氣中；降低錫膏中的助焊劑的活性；降低金屬中的鉛含量。

現(xiàn)象3：膏量太多，原因與“搭橋”相似。

對(duì)策：減少所印之錫膏厚度；提升印著的精準(zhǔn)度；調(diào)整錫膏印刷的參數(shù).

現(xiàn)象4：膏量不足，常在鋼板印刷時(shí)發(fā)生，可能是網(wǎng)布的絲徑太粗，板膜太薄等原因。

對(duì)策：增加印膏厚度，如改變網(wǎng)布或板膜等；提升印著的精準(zhǔn)度；調(diào)整錫膏印刷的參數(shù)。

現(xiàn)象5：粘著力不，環(huán)境溫度高風(fēng)速大，造成錫膏中溶劑逸失太多，以及錫粉粒度太大的問(wèn)題。

對(duì)策：消除溶劑逸失的條件(如降低室溫、減少吹風(fēng)等）；降低金屬含量的百分比；降低錫膏粘度；降低錫膏粒度；調(diào)整錫膏粒度的分配。

現(xiàn)象6：坍塌，原因與“搭橋”相似。

對(duì)策：增加錫膏中的金屬含量百分比；增加錫膏粘度；降低錫膏粒度；降低環(huán)境溫度；減少印膏的厚度；減輕零件放置所施加的壓力。

現(xiàn)象7：模糊，形成的原因與搭橋或坍塌 很類(lèi)似，但印刷施工不善的原因居多，如壓力太大、架空高度不足等。

對(duì)策：增加金屬含量百分比；增加錫膏粘度；調(diào)整環(huán)境溫度；調(diào)整錫膏印刷的參數(shù)；

二、溫度范圍

對(duì)于普通錫膏往往有高溫和低溫的差別，其區(qū)別主要在于熔點(diǎn)的不同。但是如果把低熔點(diǎn)的錫膏長(zhǎng)期暴露在較高的回流焊爐溫下。還會(huì)導(dǎo)致過(guò)度氧化等問(wèn)題的發(fā)生。所以建議各位工程師設(shè)定爐溫曲線(xiàn)要參考你所購(gòu)買(mǎi)的錫膏具體的規(guī)格書(shū)，在規(guī)格書(shū)中應(yīng)該有爐溫曲線(xiàn)的建議，通常遵循從低至高的原則。下表我們將羅列出主要的錫膏種類(lèi)及相應(yīng)熔點(diǎn)，供大家參考：

48Sn/52In ~118°C共熔 ~低熔點(diǎn)、昂貴、強(qiáng)度低

42Sn/58Bi ~ 138°C 共熔 ~ 已制定、Bi的可利用關(guān)注

91Sn/9Zn ~ 199°C 共熔 ~ 渣多、潛在腐蝕性

93.5Sn/3Sb/2Bi/1.5Cu ~ 218°C 共熔 ~ 高強(qiáng)度、很好的溫度疲勞特性

95.5Sn/3.5Ag/1Zn ~ 218°--221°C ~ 高強(qiáng)度、好的溫度疲勞特性

93.3Sn/3.1Ag/3.1Bi/0.5Cu ~ 209°--212°C ~ 高強(qiáng)度、好的溫度疲勞特性

99.3Sn/0.7Cu ~ 227°C ~ 高強(qiáng)度、高熔點(diǎn)

95Sn/5Sb ~ 232°--240°C ~ 好的剪切強(qiáng)度和溫度疲勞特性

65Sn/25Ag/10Sb ~ 233°C ~ 摩托羅拉專(zhuān)利、高強(qiáng)度

96.5Sn/3.5Ag ~ 221°C共熔 ~ 高強(qiáng)度、高熔點(diǎn)

97Sn/2Cu/0.8Sb/0.2Ag ~ 226°--228°C ~ 高熔點(diǎn)

三、顆粒直徑

顆粒直徑主要?jiǎng)澐譃槿齻€(gè)范圍，類(lèi)型2是45至75微米，類(lèi)型3是25至45微米，類(lèi)型4是20至38微米。2型用于標(biāo)準(zhǔn)的SMT，間距50mil，當(dāng)間距小30mil時(shí)，必須用3型錫膏。3型用于小間距技術(shù)(30mil-15mil)，在間距為15mil或更小時(shí)，要用4型錫膏，這即是UFPT(極小間距技術(shù))。

四、合金成分

1、電子應(yīng)用方面超過(guò)90%的是:Sn63/Pb37 Sn62/Pb36/Ag2或Sn60/Pb40 2%的銀合金，隨著含銀引腳和基底應(yīng)用而增加。銀合金通常用于錫鉛合金產(chǎn)生弱粘合的場(chǎng)合。

2、其它合金

Sn43/Pb43/Bi14

Sn42/Bi58 低溫運(yùn)用

Sn96/Ag4

Sn95/Sb5 高溫，無(wú)鉛，高張力

Sn10/Pb90

Sn10/Pb88/Ag2

Sn5/Pb93.5/Ag1.5 高溫，高張力，低價(jià)值

總的來(lái)說(shuō)，焊膏中金屬含量較高（大于90％）時(shí)，可以改善焊膏的塌落度，有利于形成飽滿(mǎn)的焊點(diǎn)，并且可減少助焊劑殘留物，有效防止焊球的出現(xiàn)，但缺點(diǎn)是對(duì)印刷和回流焊要求較嚴(yán)格；當(dāng)金屬含量較低（小于85%）時(shí)，焊膏的潤(rùn)濕性好，不易粘刮刀，容易印刷，缺點(diǎn)是易塌落，易出現(xiàn)焊球和橋接等不良。

五、錫膏的選擇

SMT貼片中錫膏的選擇，一般需根據(jù)不同的情況加以選擇：

1．考慮回流焊次數(shù)及PCB和元器件的溫度要求

常用的錫膏有Sn63Pb37 和Sn62Pb36Ag2。對(duì)鈀金或鈀銀厚膜端頭和引腳可焊性較差的元器件應(yīng)選樣含銀錫膏，但水金板不要選擇含銀的焊膏；

2．根據(jù)PCB對(duì)清潔度的要求以及回流焊后不同的清洗工藝來(lái)選擇：

- 采用免清洗工藝時(shí)，要選用不含鹵素和強(qiáng)腐蝕性化合物的免清洗焊膏；

- 采用溶劑清洗工藝時(shí)，要選用溶劑清洗型焊膏；

- 采用水清洗工藝時(shí)，要選用水溶性焊膏；

- BGA、CSP 一般都需要選用高質(zhì)量的免清洗型含銀的焊膏；

3．按照PCB和元器件存放時(shí)間和表面氧化程度來(lái)選擇焊膏的活性：

- 一般采KJRMA級(jí)；

- 高可靠性產(chǎn)品、航天和軍工產(chǎn)品可選擇R級(jí)；

- PCB、元器件存放時(shí)間長(zhǎng)，表面嚴(yán)重氧化，應(yīng)采用RA級(jí)，焊后清洗；

4．根據(jù)SMT的組裝密度(有無(wú)窄間距)來(lái)選擇合金粉末顆粒度，常用焊膏的合金粉未顆粒尺寸分為四種粒度等級(jí)，窄間距時(shí)—般選擇20—45pm；

5．根據(jù)施加焊膏的工藝以及組裝密度選擇焊膏的粘度，高密度印刷要求高粘度，滴涂要求低粘度；

6. 根據(jù)環(huán)境保護(hù)要求選取，對(duì)無(wú)鉛制程，則不可選取含鉛的錫膏。

六、錫膏保存條件及使用控制

錫膏是一種比較敏感性的焊接材料、污染、氧化、吸潮都會(huì)使其產(chǎn)生不同程度變質(zhì)；因此需對(duì)錫膏的保存條件及使用環(huán)節(jié)進(jìn)行控制：

- 錫膏存放條件控制：

* 要求溫度2℃~10℃相對(duì)濕度低于50%；

* 保存期為5~6個(gè)月，因此需根據(jù)錫膏的生產(chǎn)日期進(jìn)行排列標(biāo)記，并采用先進(jìn)先用原則進(jìn)行使用；對(duì)取用及存放均因?qū)嵤┮?guī)范化控制(存放及使用記錄)。

- 使用及環(huán)境條件控制：

* 從冰箱取出錫膏后，不可以開(kāi)蓋，防止低溫吸收空氣中水分，且應(yīng)讓其自然升溫解凍(不可以將錫膏放置在任何熱源附近助其解凍)；

* 約3~4小時(shí)后，觀察錫膏是否有分層現(xiàn)象；若有，則表明該錫膏已經(jīng)有品質(zhì)問(wèn)題，需經(jīng)檢驗(yàn)合格后才能繼續(xù)使用；

* 使用前應(yīng)對(duì)罐裝錫膏順同一方向用機(jī)器攪拌4~5分鐘；然后開(kāi)蓋判斷錫膏的粘度(Viscosity)：用刮勺挑起一些錫膏，高出容器罐三、四英寸，讓錫膏自行往下滴，如果開(kāi)始時(shí)應(yīng)該象稠的糖漿一樣滑落而下，然后分段斷裂落下到容器罐內(nèi)，則表明粘度合適。如果錫膏不能滑落，則太稠，粘度太高；如果一直落下而沒(méi)有斷裂，則太稀，粘度太低。粘度太高或太低均應(yīng)對(duì)錫膏進(jìn)行調(diào)整(錫膏的標(biāo)準(zhǔn)粘度約為500kcps~1200kcps，800kcps比較適用于鋼網(wǎng)絲印，而注射方式則要求粘度要較低方可)；

* 已開(kāi)蓋過(guò)的錫膏，原則上一天內(nèi)用完，最長(zhǎng)不超過(guò)廠(chǎng)家建議的放置時(shí)間；

* 根據(jù)印制板的幅面及焊點(diǎn)的多少，決定第一次加到網(wǎng)板上的焊膏量，一般第一次加200—300克，印刷一段時(shí)間后再適當(dāng)加入一點(diǎn)，將錫膏在刀頭上的滾動(dòng)高度控制在1~75px；

* 在鋼網(wǎng)上放置超過(guò)30分鐘未用的錫膏，若要繼續(xù)使用，則應(yīng)先將錫膏裝入空罐子內(nèi)用機(jī)器攪拌4~5分鐘才可以，同時(shí)清洗鋼網(wǎng)；

* 焊膏印刷后應(yīng)在24小時(shí)內(nèi)貼裝完，超過(guò)時(shí)間應(yīng)把PCB焊膏清洗后重新印刷；

* 批量絲印結(jié)束后，將鋼網(wǎng)上用過(guò)錫膏裝入空罐子內(nèi)，下次優(yōu)先使用，不可將其與新的或未使用的錫膏混合放置；

* 為防止助焊劑揮發(fā)，印錫膏工位空氣流動(dòng)要小；

* 焊膏印刷時(shí)間的最佳溫度為23℃±3℃，溫度以相對(duì)濕度55±5％為宜。濕度過(guò)高，焊膏容易吸收水汽，在再流焊時(shí)產(chǎn)生錫珠；因此，在天氣濕度大時(shí)，要特別關(guān)注SMT的品質(zhì)。另外，水溶性錫膏對(duì)環(huán)境要求特別嚴(yán)格，濕度必須低于70%。