锡膏厂家详解锡膏作业时影响锡膏的因素有哪些
来源:优特尔锡膏 浏览: 发布时间:2025-07-16
目在锡膏的生产应用(如SMT贴片、LED封装等环节)中,性能稳定性和焊接质量受多种因素影响,这些因素贯穿从锡膏取用、印刷到回流焊的全流程,任何环节控制不当都可能导致锡珠、空洞、虚焊、桥连等缺陷;
锡膏本身的特性与状态;
1. 成分与配方
合金成分:无铅锡膏常见合金(如SAC305、SAC0307、SnCu等)的熔点、流动性、抗氧化性不同,适配场景差异大(如SAC305含3%Ag,导热性好但成本高,适合功率器件;SAC0307含0.3%Ag,熔点稍高但成本低,适合普通贴片)。
合金比例偏差,可能导致焊接温度窗口变窄、焊点强度不足。
助焊剂类型:助焊剂的活性(RMA、RA、OA级)、挥发速率、松香含量直接影响润湿性。
活性不足会导致焊盘氧化无法去除,出现虚焊;活性过强可能腐蚀焊盘;助焊剂挥发过快易产生空洞,过慢则残留过多。
颗粒度:锡粉颗粒直径(如T3-T9级,对应50-20μm)影响印刷精度,细颗粒锡膏(T7-T9)适合细间距(<0.4mm)焊盘,但易氧化;粗颗粒锡膏(T3-T5)适合大焊盘,若用于细间距易堵钢网。
2. 储存与预处理状态
冷藏条件:未开封锡膏若未在0-10℃储存(如温度过高),会加速助焊剂老化、锡粉氧化,导致锡膏粘度上升、活性下降。
解冻与搅拌:未完全解冻(回温不足)会导致锡膏内有冷凝水,焊接时产生锡珠;搅拌不均(时间过短或过长)会使锡粉分布不均,出现局部焊锡量不足或过多。
印刷工艺参数;
印刷是锡膏转移到基板/焊盘的核心环节,直接决定锡膏的涂布量、均匀性和位置精度,影响因素包括:
1. 钢网与开孔设计
钢网厚度与开孔:钢网厚度(如0.12mm、0.15mm)和开孔尺寸(长宽比、孔壁光滑度)决定锡膏转移量。
开孔过大易导致锡膏过多(桥连),过小则锡量不足(虚焊);孔壁粗糙会残留锡膏,导致重复印刷时锡量不稳定。
开孔形状:圆形、方形、异形孔需匹配焊盘设计(如LED支架焊盘多为异形孔),开孔偏移会导致锡膏偏离焊盘,引发焊接偏移。
2. 印刷机参数设置
刮刀:材质(金属/橡胶)、角度(45°-60°)影响锡膏刮平效果,角度过小易导致锡膏残留,过大则锡量不足;橡胶刮刀硬度不足会因压力不均导致印刷厚薄不一。
印刷速度与压力:速度过快易产生气泡,过慢则锡膏易干化;压力过大(超过0.2MPa)会挤压锡膏溢出,过小则钢网与基板贴合不紧,出现漏印。
脱模(Separation):钢网与基板分离的速度和方式(如缓速脱模)影响锡膏成型,分离过快易导致锡膏拉丝、变形,形成桥连隐患。
回流焊温度曲线;
回流焊是锡膏熔化、形成焊点的关键环节,温度曲线(预热、恒温、回流、冷却四阶段)直接决定助焊剂活性发挥、锡粉熔化质量和焊点结构,核心影响因素包括:
1. 预热阶段(Preheat)
温度与时间:需缓慢升温(通常1-3℃/s)至150-180℃,持续60-120s,目的是挥发助焊剂中的溶剂,激活助焊剂去除焊盘/锡粉氧化层。
若升温过快,溶剂剧烈挥发会导致锡珠;时间不足则助焊剂未完全激活,易产生虚焊。
2. 恒温阶段(Soak)
温度控制在180-200℃(低于锡膏熔点10-20℃),持续30-60s,避免元件因温差过大受损(如LED芯片、PCB基板),同时进一步去除氧化层。
温度过高会提前熔化锡膏导致坍塌,过低则助焊剂活性不足。
3. 回流阶段(Reflow)
峰值温度需高于锡膏熔点(如无铅锡膏熔点217-230℃,峰值温度通常高20-30℃,即237-260℃),持续时间10-30s,确保锡膏完全熔化并形成合金层。
峰值过高会导致助焊剂碳化、焊点脆化(LED芯片易过热损坏);过低则锡膏未完全熔化,焊点强度不足。
4. 冷却阶段(Cooling)
冷却速率(建议3-5℃/s)影响焊点结晶结构,过快易产生内应力导致焊点开裂,过慢则锡珠、桥连风险增加。
生产环境因素;
1. 温湿度
车间温度:理想范围20-25℃,温度过高会加速锡膏氧化、粘度下降(印刷时易坍塌);过低则锡膏粘度上升,印刷不畅(尤其细间距钢网易堵孔)。
相对湿度:建议40-60%,湿度过高(>70%)会导致锡膏吸潮,回流时水汽挥发产生锡珠、空洞;湿度过低(<30%)会使助焊剂溶剂快速挥发,锡膏干化(印刷后锡膏表面结皮)。
2. 洁净度
车间粉尘、油污会污染锡膏或焊盘,导致焊点夹杂杂质(空洞、虚焊),需通过净化车间(如Class 10000级)、定期清洁钢网和基板焊盘控制。
操作规范与工艺管理;
1. 锡膏取用与处理
解冻与搅拌:未按规定解冻(如未密封回温、加热解冻)会导致锡膏吸潮或成分分层;搅拌不足(手动搅拌时间不够、机器搅拌转速/时间不当)会使锡粉与助焊剂混合不均,影响印刷和焊接一致性。
开封后使用时间:锡膏开封后需在4小时内用完(常温暴露),超时会因助焊剂挥发导致粘度上升、活性下降,剩余锡膏需密封冷藏(但重复使用次数建议不超过3次)。
2. 基板与元件状态
焊盘质量:PCB/LED支架焊盘若氧化(发黑、有氧化层)、污染(残留助焊剂、指纹),会降低锡膏润湿性,导致虚焊;焊盘尺寸偏差(过大/过小)会使锡膏量不匹配,引发桥连或焊点过小。
元件引脚/电极:元件引脚氧化、变形会影响与锡膏的接触,尤其细间距元件(如Mini LED芯片电极),需提前检测引脚状态。
3. 设备维护
印刷机:钢网开孔磨损、刮刀老化(缺口、变形)会导致印刷图形失真;定位精度不足(PCB与钢网对位偏差)会使锡膏偏移焊盘。
回流焊炉:炉内温度均匀性差(各温区温差>5℃)会导致同一批次焊点质量不一致;传送带速度不稳定会改变温度曲线时间参数。
生产中影响锡膏的因素是多维度且相互关联的,需从“锡膏特性-工艺参数-环境-操作”全流程控制:通过选择适配的锡膏型号、规范储存与处理流程、优化印刷和回流焊参数、稳定环境温湿度,并加强设备维护与质量
检测,才能最大限度减少焊接缺陷,保证锡膏的焊接可靠性(尤其在LED、精密电子等对焊点要求严苛的场景中)。
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