焊锡膏印刷效果对SMT工艺质量有决定性作用。锡膏的印刷质量相关的因素有很多,绿志岛在之前的文章有提到,有相关的人为因素、钢网质量因素、印刷工艺的技巧等,如需了解更多请看文章(印刷焊锡膏缺乏的原因和解决方法)。今天绿志岛焊锡厂要说的是哪些参数决定了焊锡膏质量。
合金成分、助剂组合比例
合金成分、助剂组合比例是对焊锡膏熔点、印刷性、可焊性和焊点质量的重要因素。合金成分要求尽量达到共晶或者近共晶。合金和助剂的组合比例是影响锡膏的粘度和可印刷性,要根据使用锡膏的具体情况,来调整组合比例。免清洗焊锡膏和模板印刷用的,金属的成分要高一点,滴涂工艺用的要低一些。
锡合金颗粒尺寸、形状、分布
锡合金颗粒尺寸、形状、分布是影响焊锡膏性能的主要因素,如可印刷性、脱模性和可焊性。锡合金颗粒小的印刷性好,适合用于高密度、窄间距的地方,一些模板开口较小的,就需要到颗粒小的锡膏,否则会影响印刷效果。一般颗粒尺寸模板开口的五分之一。小颗粒的优点印刷出来的图形清晰,但是相对容易塌边,被氧化程度高(因为颗粒小,表面积大)。所以,在密度不高的产品,在可行范围的情况下选择颗粒较大的合金粉,可以节约成本和提高可焊性。
合金粉末的形状也有上述的影响。球形颗粒的合金粉末组成的锡膏粘度较低,印刷后容易塌落,印刷性好,适用范围广,尤其适用于高密度窄间距的丝网与金属模板印刷,同时适用于滴涂工艺。球形颗粒的表面积小,含氧量低,焊点光亮,有利于提高焊接质量。因此目前都采用球形颗粒。
不定形颗粒的合金粉末组成的锡膏粘度高,印刷后锡膏图形不易塌落,由于不定形颗粒的尺寸大,印刷性较差,只适用于组装密度较低的金属模板及较粗的丝网印刷。另外由于不定形颗粒的表面积大,含氧量高,影响焊接质量和焊点亮度。因此目前一般都不采用不定形颗粒。但由于不定形颗粒的加工成本较低,因此在组装密度不大、要求不高、以及穿心电容等较大焊接点的场合可以应用。
合金粉末颗粒的均匀性也会影响锡膏的印刷性和可焊性,要控制较大颗粒与微粉颗粒的含量。大颗粒影响漏印性,过细的微粉颗粒在再流焊预热升温阶段容易随溶剂的挥发飞溅,形成小锡珠。因此<20μm微粉颗粒应控制在10%以下。
粘度
锡膏是一种触变性流体,在外力的作用下能产生流动。粘度是锡膏的主要特性指标,它是影响印刷性能的重要因素:粘度太大,锡膏不易穿出模板的漏孔,印出的图形残缺不全,影响锡膏粘度的主要因素:锡粉的百分含量:合金含量高,粘度就大;焊剂百分含量高,粘度就小。粉末颗粒大小:合金粉末颗粒尺寸增大,粘度减小,粉末颗粒尺寸减少,粘度增加。温度:温度增加,锡膏粘度减小,温度降低,锡膏粘度增加。
触变指数和塌落度
锡膏是触变性流体,锡膏的塌落度主要与锡膏的粘度和触变性有关。触变指数高,塌落度小;触变指数低,塌落度大。
触变指数和塌落度主要是由锡粉与焊剂的配比,即合金粉末在锡膏中的重量百分含量有关,还与焊剂载体中的触变剂性能和添加量有关。