1 概述

       SMT 中主要工藝程序，包括印刷、貼裝和焊接。焊膏印刷是其中的關鍵工藝，據有關資料統計，由焊膏印刷所造成的焊接缺陷占SMT 總缺陷的6o ～ 7o ，因此，焊膏品質的優劣對焊接質量有著重要的影響。如何從各類焊膏中選出性能優良的焊膏，焊膏的性能對焊接質量的影響怎樣，這些都是從事SMT 工作的同行們首先面臨、也十分關心的問題，為此，我們對幾種焊膏的性能進行了摸底測試，在此基礎上就焊膏性能對焊接質量的影響作了初步的探討，希望能對我廠的SMT 生產有所幫助。

2 焊膏的構成

      焊膏是一種均質混合物，由焊料合金粉、助焊劑和一些添加劑等混合而成的具有一定粘度和良好觸變性的膏狀體。

2．1 焊料合金粉

    焊料合金粉是焊膏的主要成分，約占焊膏重量85 ～9o ，是形成焊點的主要原料。焊料合金粉種類較多，常用焊料合金粉有以下幾種：錫一鉛(Sn—Pb)、錫一鉛一銀(Sn—Pb—Ag)、錫一鉛一鉍(Sn—Pb—Bi)以及無鉛焊料合金粉等。

2．2 焊劑系統

    焊劑是焊料合金粉的載體，其主要作用是清除合金焊料粉及焊件表面的氧化物，降低焊料的表面張力，使焊料良好的潤濕被焊材料表面。從清洗方面來分，焊劑主要分為三類：有機溶劑清洗型、水清洗型和免清洗型。其中低殘渣免清洗焊劑可免除印制板焊后清洗以及對環境造成的不良影響，由此類焊劑制成的焊膏是目前最為先進的焊膏。

2．3 添加劑

    包括粘結劑、觸變劑、溶劑等。

2．3．1 粘結劑

    粘結劑的主要作用是保證焊膏被印刷到焊盤上后，使焊膏在焊接前保持良好地粘附力。

2．3．2 觸變劑

    觸變劑的主要作用是使焊膏具備良好的印刷性。

2．3．3 溶劑

    溶劑可調節焊膏的粘度。常用溶劑為乙醇或異丙醇等，要求既能在室溫下容易揮發、具備良好的印刷性及脫版性，又能在焊接過程中快速揮發，不飛濺，避免出現塌陷、焊料球和橋接等缺陷。

3 焊膏的性能測試與分析

    焊膏的性能包括外觀、粘度、可焊性、焊接強度、觸變性、塌落度、粘接性、腐蝕性、焊料合金粉的成份、含量、粒度及分布、焊料的氧化度、工作壽命和儲存期限等。

3．1 外觀

    應為灰色、均勻不分層的膏狀體。

3．2 焊料合金粉含量

    焊料合金粉的含量對焊膏涂敷和焊接效果影響很大，應選用含量為85 ～ 92％ 的焊膏，金屬粉含量過低，焊膏易出現塌陷、橋連、漏焊及焊料球等缺陷，影響產品的質量；而含量增加時，焊膏稠度增加，有利于形成飽滿的焊點，且利于焊膏的脫版和釋放。另外，金屬含量的增加，使得金屬顆粒排列緊密，因而在熔化時更容易結合而不被吹散，減小“塌落 ，避免出現焊料球。

    由此可見，若合金焊料粉的含量不符合標準交會埋下許多質量隱患，因此，用戶對這項指標應作嚴格要求，有條件者可進行必要的測試。

3．3 焊料合金粉的形狀、粒度及分布

    焊料粉的形狀有球形和橢圓形兩種，球形印刷適應范圍寬、表面積小、氧化度低、焊點不亮；橢圓形印刷適應范圍窄、氧化度高、焊點不夠光亮，易出現焊料球、漏印等缺陷，因此一般多選用球形焊料粉。焊料粉的粒度對焊接質量的影響很大，粒度過小，則焊料的總表面積增大，氧化嚴重，易產生焊料球并引起極壞的坍塌現象，保形性差，分辨率低，出現橋連；粒度過大，焊膏則不能漏過模板，從而造成焊點不飽滿、連接不良，這種情況在細間距印刷中尤其明顯。一般來說焊料粉顆粒的大小應是模板最小漏孔尺寸的1／4～ 1／5，且該尺寸以外的焊料顆粒數應不超過1o 。焊料粉的粒度分布也十分重要，若顆粒大小均勻、一致性好，且符合尺寸要求的顆粒數在9o 以上，則印刷出的焊膏線條挺括、圖形清晰、分辨率高、焊接效果好；反之，顆粒大小差別過大，則印刷出的焊膏邊界不清、易產生塌陷、橋接、焊料球等，影響焊接質量。

3．4 粘度

    焊膏的粘度對焊接質量的影響很大，粘度過小，焊膏易塌陷，出現橋接和焊料球；粘度過大，則會產生漏焊，導致連接不良。因此，應選擇合適的粘度。對于0．5引線間距的模板印刷，應選用粘度為800~1300Kcps的焊膏。

3．5 粘力

    焊膏應有一定的粘力，以保證SMD元件在焊接前不致移位或脫落，同時保證焊膏對焊盤的粘附力大于其對模板開口側壁的粘附力，使焊膏能很好地脫板。粘力的測定一般采用測定焊膏持粘力的方法進行。

3．6 塌落度

應盡量小。

3．7 焊料粉的氧化度

    實驗表明：焊料球的發生率與焊料粉的氧化度有關。氧化度一般應控制在0．o5％ 以下，最大極限為0．

15 。

3．8 焊料球

    其測試方法是在一個光滑的陶瓷片上印刷上適量的焊膏，觀察焊膏熔化后的陶瓷片上形成小球的收斂性，有無小暈環，以及光潔度、殘留物等情況。

3．9 可焊性

    可焊性主要指焊膏對被焊件的潤濕能力，它取決于焊劑的活性和焊料粒子的氧化程度�；钚蕴�，則去氧化膜能力強，有利于焊接，但鋪展面積過大，易出現橋接；活性太低，則去氧化膜能力弱，易產生焊料球。所以要根據具體情況選擇適當活性的焊膏。

    其測定方法是將30X 30ram 的紫銅片脫脂并除去氧化膜，中心印刷上直徑為6mm、厚度為0．25ram 的焊膏，在溫度為230~5~下加熱10秒鐘，以鋪展面積比原有面積增加20％ ～5O 為好。

3．10 觸變性

    即在刮板壓力作用下，焊膏出現“稀化 現象，使其容易漏過模板，印刷完后，焊膏又恢復到原來的粘度而呈現良好的印刷分辨率，分而獲得優異的焊接質量。

3．11 焊接強度

    焊膏焊接后應具有足夠的機械強度，以確保電路板組件的可*連接，保證其電性能和機械性能·

3．12 工作壽命與儲存期限

    工作壽命是指從焊膏印刷到不能再貼放元件的時間。實際使用時應在焊膏要求的儲厚期限內使用。焊膏的儲存期限一般為3～6個月，應密封冷藏，盡量縮短保存時間。