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焊膏基本知识

发布时间:2015-06-10 16:20:00 点击:

摘要:

焊膏是一种用于电子组装的关键材料。了解这一材料的基本知识可以帮助工程师选择合适的焊锡膏和提高产量。本文从化学的角度阐述焊膏的工作原理。探讨焊膏及影响焊膏性能的因素,特别是超细粉(t6-t8)焊膏的性能。

关键词:

焊膏;焊剂;粘度;空洞;焊粉;印刷;可焊性;细粉

引言

在电子制造业中,焊膏是一种用于组装工艺的关键材料:SMT、SIP、POP 等,针对不同的应用,对焊膏的要求是不同的。

焊膏是金属合金粉末(质量分数约 90%)和焊剂(质量分数约10%)的均匀混合物,是有机化学品。合金粉末和焊剂的配比因粉末粒度、合金成分和应用的不同略有不同。例如,Sn63Pb37合金的印刷焊膏比无铅(SAC)合金焊膏的金属含量稍高。对于点涂用焊膏,其流动性需求与印刷焊膏完全不同,焊膏中的焊剂含量比要比印刷焊膏高得多;可能会占焊膏配方中的10%~20%。不管焊膏应用是什么,焊剂的功能是相同的:它使锡膏具有奶油般的质感,并在回流过程中形成金属焊点。

在暴露于环境中时,焊料粉和基板与空气中的氧、氮气和水反应形成化合物。这些化合物在表面上形成一层钝化层,防止焊料铺展并干扰焊料和基板之间形成焊点,导致润湿不良和不良的焊点。为了实现良好的焊接,焊膏中的焊剂必须消除焊料粉末和基板上的钝化层。一旦表面被活化,就可以实现良好的润湿性和良好的焊点。因此焊剂将需要有正确的化学性质,以清除焊料粉末和基板上的化合物使具有良好的润湿性。

焊料润湿性能可以由著名的Young方程进行说明。如图1所示。

接触角θ用于测量焊料的润湿性。一个较小的接触角,意味着较好的润湿性。通过增加γSG或降低γLG和γSL,可以提高润湿性。在焊剂清洗完焊料和基板表面后,γLG和γSL就实现了最小化,γSG就实现了最大化。任何吸附材料的存在,如表面上的水蒸气、灰尘、金属氧化物等,可明显降低γSG,增大γLG和γSL,因此会相应地影响润湿性。

焊剂的化学性质

为了提高润湿性,形成强健的焊点,焊剂应具有以下功能:

1 从表面去除氧化层,使金属表面活化和润湿焊料合金。

2 在润湿完成之前防止清洗表面再氧化。

3 从表面去除去反应物,使焊接与基体金属表面亲密接触。


转自环球SMT与封装

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