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SMT锡膏综合知识简介 Prepared by: Songhua_Zhu QSMC SMT TRAINING CENTER 锡膏组成 锡膏是一种混合物，主要由下表几种物质组成： 成分 重量% 作用 焊料 焊锡粉末 85~92 元件与PCB之连接 助焊剂 松香 2~8 黏性及去除锡粉氧化物 活性剂 1~2 去除锡粉氧化物 黏性剂 0~1 防止坍塌及锡粉氧化 溶剂 1~7 调整黏性及印刷性 锡粉粒径分类 Powder Type Type in IPC Particle size Remarks 50 Type 2 75~45um 20 mils pitch 42 Type 3 45~25um 20 mils pitch 32 Type 4 45~25um 16 mils pitch 32 Type 5 30~15um 12 mils pitch 10 Type 6 15~5um Wafer bumping 目前，SMT用锡粉主要为Type3、Type4 焊料合金 Sn-Pb合金体系作为焊接材料的优异性能是其他材料所无法比拟的。但是，随着电子工业无铅时代的来临已被全面取代。目前可用作焊接材料的合金主要有以下几种: Sn-Ag-Cu合金体系，目前的主流合金，以Sn-3.0Ag-0.5Cu（SAC305)最为普遍； Sn与Zn、Bi的两元和三元合金，用于低温焊接。 其他较少应用的合金体系，如：Sn-Ag-Bi,Sn-Cu-Ni,Sn-Ag-Cu-Ce等等 助焊剂（Flux）组成 Flux 其他添加剂 各厂商不同 活化剂 胺盐酸类或有机酸 黏性剂 蜡类物质 其他添加剂 各厂商不同 树脂材料 松香为主 助焊剂分类 R type ：表示仅采用松香为活化成分的助焊剂，免洗、安全但活性不足，用于精密高价产品。 RMA type：在松香中添加低活性的活化成份，虽然焊后残留物无腐蚀性与导电性，但湿度过高时可能会水解，因此需要清洗。 RA type：在松香中添加强效的活化成份，焊性好但残留物腐蚀性强，必须清洗。 OA type：以有机酸作为活化成份的助焊剂，具有比RA型助銲劑更強的活性。 IA type：以无机酸作为活化成份的助焊剂，活性最强。 WS：水溶性助焊剂，残留物可用去离子水洗净，可搭配RMA松香。 SA：以合成物质作为活化成分的助焊剂，必须以CFC清洗。自CFC禁用后，已转变为水洗型助焊剂。 助焊剂分类 助焊剂种类 主要成份 活化物 物质形态 树脂 R,RMA,RA 松香 1、无活化物 2、卤素活化 3、非卤素活化 A.液态（主要用于波峰焊，维修） B.固态（用于锡丝，维修BGA) C.膏状(用于调整焊锡膏） 人工树脂 有机酸OA 水溶性 非水溶性 无机酸IA 酸类 1、磷酸 2、其他酸类 盐类 1、氯化铵盐 2、非氯化铵盐 碱类 胺盐或胺类 助焊剂的作用 保护焊料在焊接过程中不会被二次氧化 降低金属表面张力，增加润湿性 去除焊垫表面的氧化物或有机膜，使焊料和焊垫发生反应生成IMC（中间材料化合物） 松香的特性 松香作为助焊剂中的主要成份，是基于其下列特征： 常温下不具活性及反应性； 溶成溶液后黏度低，可去除金属表面污物； 在高温环境下较稳定，受热不分解； 焊接后残留物具有高绝缘性。 温度曲线的制定（无铅） A: 预热升温速率2~3 ℃/sec B~C: 过渡区温度170 ±10 ℃ D: 回焊升温速率2~4 ℃/sec E: 冷却速率3~4℃/sec F~G: 峰值温度240± 10℃ T1: 预热时间80± 10 sec T2: 过渡时间80 ± 10 sec T3: 液相温度上时间30~50 sec 温度曲线制定说明 1、Preheat与Soak： （1）作用： ? 使助焊剂中的挥发性物质完全挥发； ? 避免锡膏急速软化； ? 缓和正式加热时的热冲击 ? 促进助焊剂的活化，以清洁Pad。 （2）影响： ? 预热不足（温度、时间），容易引起锡珠、墓碑及灯 芯效应； ? 预热过度，将引起助焊剂老化和锡粉氧化； ? 在Soak区，若温度上升的过快，温度难以均匀分布， 易引起墓碑和灯芯。 温度曲线制定说明 2、回焊区 ? 回焊区若温度不足，就无法确保充足的熔融焊料与PAD的接触时间，很难获得良好的焊接状态，同时由于熔融焊料内部的助焊剂成份与气体无法排除，因而发生空洞和冷焊。 ? 回焊区Peak温度太高或在液相线上停留时间过长，则熔融的焊料可能会被再次氧化而导致焊点可靠性的降低。氮气炉回焊中，二次氧化的危险性有所下降，但是温度过高或停留时间过长，PC