SMT是表面組裝技術(shù)（表面貼裝技術(shù)）Surface Mount Technology的縮寫，是目前電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝。

SMT技術(shù)主要包括：錫膏印刷、精確貼片、回流焊接。其中，錫膏印刷質(zhì)量對(duì)SMT產(chǎn)品的質(zhì)量影響很大。據(jù)業(yè)內(nèi)評(píng)測(cè)分析約有60%的返修板子是因錫膏印刷不良引起的。所以，針對(duì)于錫膏本身的研究，對(duì)優(yōu)化SMT工藝關(guān)鍵環(huán)節(jié)、提高產(chǎn)品質(zhì)量有著重要意義。

焊錫膏是將焊料粉末與具有助焊功能的糊狀助焊劑(松香、稀釋劑、穩(wěn)定劑等)混合而成的一種漿料。就重量而言，80~90%是金屬合金，就體積而言，金屬和焊劑各占50%。

圖3錫膏顆粒形貌圖（SEM）（左）

圖4 錫粉表面包覆示意圖（右）

焊錫膏的焊劑是錫粉顆粒的載體，它供應(yīng)最合適的流變性與濕度，促進(jìn)熱量傳遞到SMT貼片區(qū)，縮減焊料的液體表面張力。在這當(dāng)中不一樣的成分表現(xiàn)出不同的作用：

該成分焊劑成分的溶劑，在錫膏的攪伴操作過(guò)程上具有自動(dòng)調(diào)節(jié)均勻的的作用，對(duì)焊錫膏產(chǎn)品壽命有較大影響。

起到加大錫膏粘結(jié)性，還有修復(fù)和防止焊后PCB再度氧化性的重要作用，該項(xiàng)基本成分對(duì)零件固定達(dá)到至關(guān)重要的作用。

起到去除PCB銅膜通孔表層及零件SMT貼片部位的氧化性物質(zhì)的作用，同時(shí)具有縮減錫、鉛液體表面張力的功效。

自動(dòng)調(diào)節(jié)焊錫膏的粘度，在印刷中起到防止拖尾、粘連等情況的的重要作用。

錫膏的質(zhì)量也會(huì)直接影響到SMT貼片加工的焊接質(zhì)量，并且針對(duì)不同的生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品也需要選擇不同種類的錫膏。常見(jiàn)的錫膏分類如下：

圖5 松香助焊劑紅外譜圖 圖6 無(wú)鉛焊錫膏

SMT貼片加工過(guò)程中，為保證產(chǎn)品成型質(zhì)量高，對(duì)于焊膏有許多要求，比如：需要良好的潤(rùn)濕性能，即選用焊劑中活性劑和潤(rùn)濕劑成分，以便達(dá)到潤(rùn)濕性能要求等，針對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)，焊錫膏的常規(guī)測(cè)試項(xiàng)目如下：

圖7 回流焊中的“錫珠”現(xiàn)象 （左）

圖8 電子元器件IC芯片“橋連”現(xiàn)象（右）

錫膏（Solder Paste）是一種廣泛應(yīng)用于PCB表面貼裝技術(shù)的焊接材料，其成分復(fù)雜，通常是由焊料合金粉末、有機(jī)小分子和高分子等多成分構(gòu)成的灰色膏體。錫膏的成分和性能對(duì)電子裝聯(lián)產(chǎn)品的可靠性起到關(guān)鍵的作用，因此分析錫膏的成分對(duì)保持錫膏的一致性和裝聯(lián)產(chǎn)品的可靠性具有重大意義和必要性。

• 稱取一定量樣品置于標(biāo)準(zhǔn)離心管中，用一定量有機(jī)溶劑超聲助溶解，得到灰色混合體，靜置10min下層為灰色金屬粉末，上層為溶液和懸浮物的混合液；

• 分離灰色金屬粉末和上層混合液，并對(duì)金屬粉末低溫烘干稱量、備用；

• 將上層混合液離心分離，得到溶液部分和懸浮物沉淀，對(duì)懸浮物沉淀低溫烘干稱量、備用。

稱量烘干后的金屬粉末，可得知金屬粉末在錫膏的含量為88.13%。對(duì)金屬粉末采用ICP-OES進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表1

測(cè)試結(jié)果主要是鉍、銻、銀、銅四種金屬元素和鉛、鎳、鈉、鈉等雜質(zhì)元素。錫含量由余量法可得85.40%

采用GC-MS進(jìn)行測(cè)試可知其主要物質(zhì)是二乙二醇己醚、松香和苯并三氮唑。色譜圖如圖1，質(zhì)譜匹配信息如圖2-4。

圖1

圖2

圖3

圖4

對(duì)上述結(jié)果采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不同濃度的GC-MS測(cè)定得到的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量分析，測(cè)試并計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2

同時(shí)使用IC對(duì)溶液中可能含有的有機(jī)酸進(jìn)行測(cè)定，其圖譜為圖5

圖5

經(jīng)分析圖5中的45.46min的出峰是蘋果酸信號(hào)，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算可得蘋果酸在錫膏中的含量為0.098mg/L.

稱量烘干后的懸浮物，可得知其在錫膏中的含量為0.10%。使用FT-IR對(duì)懸浮物進(jìn)行測(cè)試，其紅外譜圖如圖6，物質(zhì)匹配如圖7。

圖6

圖7

3301cm^-1酰胺基的-NH的伸縮振動(dòng)，2916 cm^-1、2850 cm^-1是-CH₂的伸縮振動(dòng)，1632 cm^-1是羰基的-C=O的伸縮振動(dòng)，1536 cm^-1是N-H的面內(nèi)彎曲，1469cm^-1是CH₂的變角振動(dòng)，1240 cm^-1是C-N的伸縮振動(dòng)，719 cm^-1是CH2的面內(nèi)搖擺振動(dòng)，687 cm^-1是N-H面外彎曲振動(dòng)。由紅外光譜結(jié)果可知懸浮物是聚酰胺類物質(zhì)，結(jié)合其在溶液中的存在形式為懸浮，可推測(cè)懸浮物為酰胺類低聚物。

1、金屬粉末SEM+EDS電鏡掃描及能譜分析

金屬粉末的電鏡掃描形貌圖8，元素能譜圖9-11

圖8

圖9

圖10

圖11

從以上能譜分析中可知金屬粉末主要是錫、鉍、銻、銀、銅五種元素，此結(jié)果ICP-OES測(cè)試結(jié)果一致。

2、錫膏本體的紅外光譜分析

錫膏本體的紅外譜圖如圖12，物質(zhì)匹配如圖13

圖12

圖13