錫膏廠家詳解錫膏作業(yè)時(shí)影響錫膏的因素有哪些
來源:優(yōu)特爾錫膏 瀏覽: 發(fā)布時(shí)間:2025-07-16
目在錫膏的生產(chǎn)應(yīng)用(如SMT貼片、LED封裝等環(huán)節(jié))中,性能穩(wěn)定性和焊接質(zhì)量受多種因素影響,這些因素貫穿從錫膏取用、印刷到回流焊的全流程,任何環(huán)節(jié)控制不當(dāng)都可能導(dǎo)致錫珠、空洞、虛焊、橋連等缺陷;
錫膏本身的特性與狀態(tài);
1. 成分與配方
合金成分:無鉛錫膏常見合金(如SAC305、SAC0307、SnCu等)的熔點(diǎn)、流動(dòng)性、抗氧化性不同,適配場(chǎng)景差異大(如SAC305含3%Ag,導(dǎo)熱性好但成本高,適合功率器件;SAC0307含0.3%Ag,熔點(diǎn)稍高但成本低,適合普通貼片)。
合金比例偏差,可能導(dǎo)致焊接溫度窗口變窄、焊點(diǎn)強(qiáng)度不足。
助焊劑類型:助焊劑的活性(RMA、RA、OA級(jí))、揮發(fā)速率、松香含量直接影響潤(rùn)濕性。
活性不足會(huì)導(dǎo)致焊盤氧化無法去除,出現(xiàn)虛焊;活性過強(qiáng)可能腐蝕焊盤;助焊劑揮發(fā)過快易產(chǎn)生空洞,過慢則殘留過多。
顆粒度:錫粉顆粒直徑(如T3-T9級(jí),對(duì)應(yīng)50-20μm)影響印刷精度,細(xì)顆粒錫膏(T7-T9)適合細(xì)間距(<0.4mm)焊盤,但易氧化;粗顆粒錫膏(T3-T5)適合大焊盤,若用于細(xì)間距易堵鋼網(wǎng)。
2. 儲(chǔ)存與預(yù)處理狀態(tài)
冷藏條件:未開封錫膏若未在0-10℃儲(chǔ)存(如溫度過高),會(huì)加速助焊劑老化、錫粉氧化,導(dǎo)致錫膏粘度上升、活性下降。
解凍與攪拌:未完全解凍(回溫不足)會(huì)導(dǎo)致錫膏內(nèi)有冷凝水,焊接時(shí)產(chǎn)生錫珠;攪拌不均(時(shí)間過短或過長(zhǎng))會(huì)使錫粉分布不均,出現(xiàn)局部焊錫量不足或過多。
印刷工藝參數(shù);
印刷是錫膏轉(zhuǎn)移到基板/焊盤的核心環(huán)節(jié),直接決定錫膏的涂布量、均勻性和位置精度,影響因素包括:
1. 鋼網(wǎng)與開孔設(shè)計(jì)
鋼網(wǎng)厚度與開孔:鋼網(wǎng)厚度(如0.12mm、0.15mm)和開孔尺寸(長(zhǎng)寬比、孔壁光滑度)決定錫膏轉(zhuǎn)移量。
開孔過大易導(dǎo)致錫膏過多(橋連),過小則錫量不足(虛焊);孔壁粗糙會(huì)殘留錫膏,導(dǎo)致重復(fù)印刷時(shí)錫量不穩(wěn)定。
開孔形狀:圓形、方形、異形孔需匹配焊盤設(shè)計(jì)(如LED支架焊盤多為異形孔),開孔偏移會(huì)導(dǎo)致錫膏偏離焊盤,引發(fā)焊接偏移。
2. 印刷機(jī)參數(shù)設(shè)置
刮刀:材質(zhì)(金屬/橡膠)、角度(45°-60°)影響錫膏刮平效果,角度過小易導(dǎo)致錫膏殘留,過大則錫量不足;橡膠刮刀硬度不足會(huì)因壓力不均導(dǎo)致印刷厚薄不一。
印刷速度與壓力:速度過快易產(chǎn)生氣泡,過慢則錫膏易干化;壓力過大(超過0.2MPa)會(huì)擠壓錫膏溢出,過小則鋼網(wǎng)與基板貼合不緊,出現(xiàn)漏印。
脫模(Separation):鋼網(wǎng)與基板分離的速度和方式(如緩速脫模)影響錫膏成型,分離過快易導(dǎo)致錫膏拉絲、變形,形成橋連隱患。
回流焊溫度曲線;
回流焊是錫膏熔化、形成焊點(diǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),溫度曲線(預(yù)熱、恒溫、回流、冷卻四階段)直接決定助焊劑活性發(fā)揮、錫粉熔化質(zhì)量和焊點(diǎn)結(jié)構(gòu),核心影響因素包括:
1. 預(yù)熱階段(Preheat)
溫度與時(shí)間:需緩慢升溫(通常1-3℃/s)至150-180℃,持續(xù)60-120s,目的是揮發(fā)助焊劑中的溶劑,激活助焊劑去除焊盤/錫粉氧化層。
若升溫過快,溶劑劇烈揮發(fā)會(huì)導(dǎo)致錫珠;時(shí)間不足則助焊劑未完全激活,易產(chǎn)生虛焊。
2. 恒溫階段(Soak)
溫度控制在180-200℃(低于錫膏熔點(diǎn)10-20℃),持續(xù)30-60s,避免元件因溫差過大受損(如LED芯片、PCB基板),同時(shí)進(jìn)一步去除氧化層。
溫度過高會(huì)提前熔化錫膏導(dǎo)致坍塌,過低則助焊劑活性不足。
3. 回流階段(Reflow)
峰值溫度需高于錫膏熔點(diǎn)(如無鉛錫膏熔點(diǎn)217-230℃,峰值溫度通常高20-30℃,即237-260℃),持續(xù)時(shí)間10-30s,確保錫膏完全熔化并形成合金層。
峰值過高會(huì)導(dǎo)致助焊劑碳化、焊點(diǎn)脆化(LED芯片易過熱損壞);過低則錫膏未完全熔化,焊點(diǎn)強(qiáng)度不足。
4. 冷卻階段(Cooling)
冷卻速率(建議3-5℃/s)影響焊點(diǎn)結(jié)晶結(jié)構(gòu),過快易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致焊點(diǎn)開裂,過慢則錫珠、橋連風(fēng)險(xiǎn)增加。
生產(chǎn)環(huán)境因素;
1. 溫濕度
車間溫度:理想范圍20-25℃,溫度過高會(huì)加速錫膏氧化、粘度下降(印刷時(shí)易坍塌);過低則錫膏粘度上升,印刷不暢(尤其細(xì)間距鋼網(wǎng)易堵孔)。
相對(duì)濕度:建議40-60%,濕度過高(>70%)會(huì)導(dǎo)致錫膏吸潮,回流時(shí)水汽揮發(fā)產(chǎn)生錫珠、空洞;濕度過低(<30%)會(huì)使助焊劑溶劑快速揮發(fā),錫膏干化(印刷后錫膏表面結(jié)皮)。
2. 潔凈度
車間粉塵、油污會(huì)污染錫膏或焊盤,導(dǎo)致焊點(diǎn)夾雜雜質(zhì)(空洞、虛焊),需通過凈化車間(如Class 10000級(jí))、定期清潔鋼網(wǎng)和基板焊盤控制。
操作規(guī)范與工藝管理;
1. 錫膏取用與處理
解凍與攪拌:未按規(guī)定解凍(如未密封回溫、加熱解凍)會(huì)導(dǎo)致錫膏吸潮或成分分層;攪拌不足(手動(dòng)攪拌時(shí)間不夠、機(jī)器攪拌轉(zhuǎn)速/時(shí)間不當(dāng))會(huì)使錫粉與助焊劑混合不均,影響印刷和焊接一致性。
開封后使用時(shí)間:錫膏開封后需在4小時(shí)內(nèi)用完(常溫暴露),超時(shí)會(huì)因助焊劑揮發(fā)導(dǎo)致粘度上升、活性下降,剩余錫膏需密封冷藏(但重復(fù)使用次數(shù)建議不超過3次)。
2. 基板與元件狀態(tài)
焊盤質(zhì)量:PCB/LED支架焊盤若氧化(發(fā)黑、有氧化層)、污染(殘留助焊劑、指紋),會(huì)降低錫膏潤(rùn)濕性,導(dǎo)致虛焊;焊盤尺寸偏差(過大/過小)會(huì)使錫膏量不匹配,引發(fā)橋連或焊點(diǎn)過小。
元件引腳/電極:元件引腳氧化、變形會(huì)影響與錫膏的接觸,尤其細(xì)間距元件(如Mini LED芯片電極),需提前檢測(cè)引腳狀態(tài)。
3. 設(shè)備維護(hù)
印刷機(jī):鋼網(wǎng)開孔磨損、刮刀老化(缺口、變形)會(huì)導(dǎo)致印刷圖形失真;定位精度不足(PCB與鋼網(wǎng)對(duì)位偏差)會(huì)使錫膏偏移焊盤。
回流焊爐:爐內(nèi)溫度均勻性差(各溫區(qū)溫差>5℃)會(huì)導(dǎo)致同一批次焊點(diǎn)質(zhì)量不一致;傳送帶速度不穩(wěn)定會(huì)改變溫度曲線時(shí)間參數(shù)。
生產(chǎn)中影響錫膏的因素是多維度且相互關(guān)聯(lián)的,需從“錫膏特性-工藝參數(shù)-環(huán)境-操作”全流程控制:通過選擇適配的錫膏型號(hào)、規(guī)范儲(chǔ)存與處理流程、優(yōu)化印刷和回流焊參數(shù)、穩(wěn)定環(huán)境溫濕度,并加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)與質(zhì)量
檢測(cè),才能最大限度減少焊接缺陷,保證錫膏的焊接可靠性(尤其在LED、精密電子等對(duì)焊點(diǎn)要求嚴(yán)苛的場(chǎng)景中)。
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