一、助焊劑和焊錫膏的區別?
雖然焊膏和助焊劑是一起工作的,但它們兩個不是一回事。
焊膏是一種用于將金屬合金的不同部分相互粘合的產品。
助焊劑是在焊膏之間添加到表現或添加到焊膏中的成分。助焊劑在焊接過程中充當清潔劑,使焊膏更有效。
當你將焊膏和助焊劑混合時,會更加耐用,因為助焊劑可以讓它完美地固定。
下面就詳細地介紹一下,焊膏。
二、什么是焊膏?
焊膏也被稱為焊錫膏、錫膏,主要是用于將金屬部件粘合在一起的混合物。焊膏的組成比較復雜,由焊錫粉、助焊劑和其他添加劑混合而成,當然添加劑的成分還是取決于焊膏的需求。
焊膏的組成成分圖
焊膏具有一定的粘性,所以可以在給定的位置附著在電子元器件上,隨著溫度的升高,電子元件和 PCB 會隨著溶劑和一些添加劑的揮發而被焊接形成永久連接。
可以說錫膏就是膠水,它的作用是將兩個獨立的物體粘合在一起,因此,焊膏是 PCBA 制造的關鍵點。
三、焊膏的作用
焊膏將兩種金屬連接在一起
焊膏可以使電線和其他部件與電路板持久連接
在模板印刷中焊膏可以用來進行電氣連接,
焊膏可以將機械部件連接在一起,尤其是對于相鄰的部件,焊膏是最好的選擇
焊接圖
四、焊膏的使用方法及儲存
1、保存方法
錫膏的儲存應控制在1-10℃;錫膏的使用壽命為6個月(未開封);它不應該放在陽光下。
2、使用方法(開封前)
錫膏溫度必須升至環境溫度(25±2°C)才能開啟,溫度恢復時間約為3-4小時。禁止使用其他加熱器瞬間升溫。達到環境溫度后充分攪拌。混合時間為 1-3 分鐘,具體取決于混合器的類型。
3、使用方法(開封后)
將大約 2/3 的錫膏添加到模板上,并盡量保持在模板上的數量不超過 1 罐。
根據生產速度的不同,鋼網上的錫膏應少量多次添加,以保持錫膏的質量。
當天未用完的錫膏不應與未用完的錫膏放在一起,而應存放在另一個容器中。建議錫膏開封后在室溫下 24 小時內用完。
第二天使用時,應先使用新開封的錫膏,然后將未使用過的錫膏和新錫膏按1:2的比例混合,少量多次添加。
焊膏印刷在基板上后,建議在4-6小時內將零件放入回流爐內完成焊錫。
請先將鋼板上的錫膏刮掉,放入錫膏槽中再換線1小時以上。
由于空氣中的灰塵等污染,錫膏連續印刷24小時后請按照“步驟4”的方法進行,以確保產品質量。
為保證打印質量,建議每4小時手動擦拭一次鋼板兩側的開口。
保持室內溫度22-28℃,濕度RH30-60%,以獲得最佳工作環境。
擦拭錯誤印刷的基材,建議使用工業酒精或工業清潔劑。
五、焊膏的種類
錫膏按后處理分為三類:普通松香清洗、免清洗、水溶性錫膏。
1、普通松香清洗
普通松香清洗分為兩類:活化松香和輕度活化松香。
在焊接過程中,這種錫膏具有更好的“上錫速度”和良好的“焊接效果”。工作完成后,PCB 表面有較多的松香殘留,工人可以用清潔劑清洗,PCB會發光,沒有任何殘留,保證 PCB 具有良好的絕緣電阻,并通過各種電子性能技術測試。
2、免清潔型
通過焊接,PCB 表面比較光滑,殘留物少,不需要重新清洗,可以通過各種電性能技術測試。授予焊接質量的同時,縮短了制造過程并提高了速度。
3、水溶性糊劑
由于早期制造的技術原因,PCB 表面殘留物過多,嚴重影響產品質量,電子性能也不理想。當時生產的清洗工藝大多采用 CFC,但對環境不友好,很多國家已經禁止使用。針對需要,水溶性錫膏來了,焊接完成后就可以清洗,降低了產品成本,達到了環保要求。
水溶性焊料
其次,焊膏根據功能、產品或制造有不同的類別,可能會很復雜。因此,可以根據合金成分、目數和粘度來選擇它。
選擇焊料
六、怎么選擇合適焊膏?
細節決定成敗,選擇焊膏看起來像是微不足道的小事,但實際上焊膏決定著 PCB 組裝過程中的成敗。
目前市面上有很多焊膏可供選擇,雖然說根據分類看起來并沒有那么大差異,但是也不是所有的焊膏都是一樣。一般來說特別的焊膏價格會更貴,但通常也會有額外的優點。
選擇合適的焊膏會避免掉很多問題。許多因素影響著焊膏的選擇,例如:潤濕特性、空隙控制、助焊劑殘留、合金強度、合金柔韌性和其他性能指標。
這些性能指標的變化,都會影響著焊膏的選擇。例如:
通過選擇與用于制造產品的材料、幾何形狀和加熱工藝具有最佳性能的漿料,可以最大限度地提高質量。
通過選擇適合最佳沉積和加熱方法的焊料產品,可以最大限度地提高吞吐量。
成本目標取決于質量和產量,并且可以通過考慮材料、直接人工、檢驗、返工和廢品價值來最大化。
這里列舉一些選擇合適的焊膏需要考慮到的因素。
1、有鉛 or 無鉛焊膏
有鉛和無鉛最大的區別就是有毒和無毒,另一個就是熔化溫度。無鉛焊膏熔點較高。這里可以根據實際的要區選擇。關于有鉛和無鉛焊膏,在之前的文章中有詳細總結,大家可以點擊標題直接跳轉。
干貨|無鉛焊料和有鉛焊料的區別總結,圖文結合,幫你搞定焊料
有鉛焊料(左)和無鉛焊料(右)
2、水溶性or 免清洗焊膏?
水溶性焊膏含有高分子化合物,如聚合物,在防止再氧化方面不如松香/樹脂有效。在電路板通過回流階段后,水溶性焊膏使電路板看起來更干凈,助焊劑殘留物被燒掉,很容易在洗板機中洗掉。
免清洗焊膏的功能與水洗膏相同,但殘留物留在板上。免清洗化學品通常是基于松香/樹脂的材料。松香/樹脂可形成出色的氧化物屏障,并在回流期間保護“清潔”的表面免受再氧化,這里可能會有損美觀。具體的可以根據實際的要求進行選擇。
3、焊膏的熔點溫度
如下圖所示,每種合金都有從固態變為液態的溫度。從固態到液態的相變在到達固相線開始并且在達到液相線時結束。
在固相線以下,合金 100% 處于固態。
在固相線和液相線之間,一個稱為塑性范圍的區域,合金的某些部分是固體,但大部分是液體。
當固相線和液相線相等時,合金稱為共晶合金。
雖然潤濕始于固相線溫度,但最佳潤濕是在高于液相線 15o C 或更高的峰值溫度下實現的。如果焊點需要在后續操作(例如第二次回流工藝)中保持物理完整性,則后續操作的峰值溫度需要低于合金的固相線溫度。
焊膏的熔點溫度
4、合金成分
一般來說,你可以選擇Sn63或Pb37焊料合金成分,它可以匹配焊接要求。
對于Ag或Pd的電鍍產品,你可以選擇Sn62或Pb36或Ag2的焊膏。
對于無熱沖擊產品,你可以選擇含鉍焊粉。
合金成分焊膏選擇
5、粒度(目數)
又稱粒度,是指每平方英寸篩網的目數;在實際的錫粉生產過程中,大部分錫粉都是用幾層不同目數的篩子收集的,因為每一層篩子的網目大小不同,所以通過每一層的錫粉的粒度的網格也不同,最終收集到的錫粉顆粒的粒徑也是一個區域值。
焊膏的粒度圖
因此,錫膏的目數越大,錫膏中錫粉的粒徑越小;目數越小,說明錫膏中錫粉的顆粒越大。
即錫膏生產廠家在根據其網目指標選擇錫膏時,應根據 PCB上距離最小的焊點之間的距離來確定:如果有較大的距離,則可以選擇網格尺寸較小的錫膏。反之,焊點間距較小時,應選用網孔較大的錫膏,一般粒徑為SMT鋼網開孔的1/5左右。
6、粘度
在SMT工作流程中,從焊膏的激光模板印刷(或點樣)到將元件貼附到回流加熱過程中,中間有一個移動、放置或搬運 PCB 的過程;在此過程中為保證印刷(或打點)的錫膏不變形,附著在PCB錫膏上的元件不移位,要求錫膏在PCB進入前應具有良好的粘度和保持時間回流焊接加熱。
其中200-600Pa·S的錫膏更適合針型或自動化程度高的生產工藝設備;印刷工藝對錫膏的粘度要求比較高,所以印刷工藝所用錫膏的粘度一般在600-1200Pa·S左右,適合手工或機械貼片絲網印刷。
高粘度錫膏具有焊點堆積效果好的特點,更適合小間距印刷;
而低粘度錫膏具有下落速度快、免工具清洗、印刷時省時等特點;
溫馨提示:錫膏的粘度會隨著錫膏的攪拌而變化,攪拌時粘度會降低;停止攪拌,粘度恢復原狀;這對于如何選擇不同的粘度很重要。錫膏起著非常重要的作用。此外,錫膏的粘度與溫度有很大關系。在正常情況下,它的粘度會隨著溫度的升高而逐漸降低。
焊膏的粘度
7、儲存穩定性
我們需要錫膏具有穩定的質量,但在實際應用中,錫膏的穩定性會因為從購買到入庫和存放一段時間而發生變化。
焊膏儲存的穩定性
8、印刷穩定性
在實際生產過程中,回流焊的性能也很重要,對質量影響很大。
焊膏印刷的穩定性
9、焊接最終效果
主要包括以下四個方面:潤濕性好、BGA少熔合不良、預熱塌陷、停印恢復能力。
焊料潤濕是焊料中的金屬與印刷電路板 (PCB) 或組件上的金屬結合的過程的一部分。在與不同焊膏的比較中,你會發現 A 比 B 更潤濕。
不同焊膏之間的比較
在BGA工藝中,由于條件限制,錫膏的熔合能力更為重要。
預熱塌陷程度越高,橋接不良的發生率越低。你可以在左圖中發現沒有塌陷,即 0.3mm/0.2mm,但右圖有塌陷,即 0.4mm/0.3mm。
不同焊膏之間的比較
出色的停機恢復可以在一定程度上提高印刷生產效率。從這張照片中,你可以看到停車一個小時后的差異曲線。
綜上所述,我們可以知道,選擇合適的錫膏不僅要考慮錫膏本身的特性及其對質量和生產的影響,還要考慮批量生產中的各種因素。因此,我們有必要不斷記錄和總結各個供應商的錫膏在實際生產中對產品的影響。
編輯:黃飛
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原文標題:助焊劑與焊錫膏的區別?
文章出處:【微信號:mcu168,微信公眾號:硬件攻城獅】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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