錫膏作為SMT貼片里的核心材料，如果你對于SMT貼片加工細節(jié)不是特別清楚，也許覺得會錫膏這樣普通的材料工具并不需要了解太多，但其實它在貼片環(huán)節(jié)中及其重要，今天跟著鑫諾捷來一起了解下錫膏。

一、常見問題及對策

在完成元器件貼片后，緊接著就是過回流焊。往往經過回流焊后，錫膏選擇的優(yōu)劣就會暴露出來。立碑、坍塌、模糊、附著力不足、膏量不足等等，都是讓人頭疼的問題。對于普通回流焊后錫膏出現(xiàn)的問題及對策，你可通過下表來找出解決的辦法：

現(xiàn)象1：搭錫，錫粉量少、粘度低、粒度大、室溫度、印膏太厚、放置壓力太大等。（通常當兩焊墊之間有少許印膏搭連，于高溫熔焊時常會被各墊上的主錫體所拉回去，一旦無法拉回，將會造成短路或錫球，對細密間距都很危險）。

對策：提高錫膏中金屬成份比例（提高到88 %以上）；增加錫膏的粘度（70萬 CPS以上）；減小錫粉的粒度（例如由200目降到300目）；降低環(huán)境的溫度（降至27OC以下）；降低所印錫膏的厚度（降至架空高度SNAP-OFF，減低刮刀壓力及速度）；加強印膏的精準度。；調整印膏的各種施工參數(shù)；減輕零件放置所施加的壓力；調整預熱及熔焊的溫度曲線。

現(xiàn)象2：發(fā)生皮層，由于錫膏助焊劑中的活化劑太強,環(huán)境溫度太高及鉛量太多時,會造成粒子外層上的氧化層被剝落所致.

對策：避免將錫膏暴露于濕氣中；降低錫膏中的助焊劑的活性；降低金屬中的鉛含量。

現(xiàn)象3：膏量太多，原因與“搭橋”相似。

對策：減少所印之錫膏厚度；提升印著的精準度；調整錫膏印刷的參數(shù).

現(xiàn)象4：膏量不足，常在鋼板印刷時發(fā)生，可能是網(wǎng)布的絲徑太粗，板膜太薄等原因。

對策：增加印膏厚度，如改變網(wǎng)布或板膜等；提升印著的精準度；調整錫膏印刷的參數(shù)。

現(xiàn)象5：粘著力不，環(huán)境溫度高風速大，造成錫膏中溶劑逸失太多，以及錫粉粒度太大的問題。

對策：消除溶劑逸失的條件(如降低室溫、減少吹風等）；降低金屬含量的百分比；降低錫膏粘度；降低錫膏粒度；調整錫膏粒度的分配。

現(xiàn)象6：坍塌，原因與“搭橋”相似。

對策：增加錫膏中的金屬含量百分比；增加錫膏粘度；降低錫膏粒度；降低環(huán)境溫度；減少印膏的厚度；減輕零件放置所施加的壓力。

現(xiàn)象7：模糊，形成的原因與搭橋或坍塌 很類似，但印刷施工不善的原因居多，如壓力太大、架空高度不足等。

對策：增加金屬含量百分比；增加錫膏粘度；調整環(huán)境溫度；調整錫膏印刷的參數(shù)；

二、溫度范圍

對于普通錫膏往往有高溫和低溫的差別，其區(qū)別主要在于熔點的不同。但是如果把低熔點的錫膏長期暴露在較高的回流焊爐溫下。還會導致過度氧化等問題的發(fā)生。所以建議各位工程師設定爐溫曲線要參考你所購買的錫膏具體的規(guī)格書，在規(guī)格書中應該有爐溫曲線的建議，通常遵循從低至高的原則。下表我們將羅列出主要的錫膏種類及相應熔點，供大家參考：

48Sn/52In ~118°C共熔 ~低熔點、昂貴、強度低

42Sn/58Bi ~ 138°C 共熔 ~ 已制定、Bi的可利用關注

91Sn/9Zn ~ 199°C 共熔 ~ 渣多、潛在腐蝕性

93.5Sn/3Sb/2Bi/1.5Cu ~ 218°C 共熔 ~ 高強度、很好的溫度疲勞特性

95.5Sn/3.5Ag/1Zn ~ 218°--221°C ~ 高強度、好的溫度疲勞特性

93.3Sn/3.1Ag/3.1Bi/0.5Cu ~ 209°--212°C ~ 高強度、好的溫度疲勞特性

99.3Sn/0.7Cu ~ 227°C ~ 高強度、高熔點

95Sn/5Sb ~ 232°--240°C ~ 好的剪切強度和溫度疲勞特性

65Sn/25Ag/10Sb ~ 233°C ~ 摩托羅拉專利、高強度

96.5Sn/3.5Ag ~ 221°C共熔 ~ 高強度、高熔點

97Sn/2Cu/0.8Sb/0.2Ag ~ 226°--228°C ~ 高熔點

三、顆粒直徑

顆粒直徑主要劃分為三個范圍，類型2是45至75微米，類型3是25至45微米，類型4是20至38微米。2型用于標準的SMT，間距50mil，當間距小30mil時，必須用3型錫膏。3型用于小間距技術(30mil-15mil)，在間距為15mil或更小時，要用4型錫膏，這即是UFPT(極小間距技術)。

四、合金成分

1、電子應用方面超過90%的是:Sn63/Pb37 Sn62/Pb36/Ag2或Sn60/Pb40 2%的銀合金，隨著含銀引腳和基底應用而增加。銀合金通常用于錫鉛合金產生弱粘合的場合。

2、其它合金

Sn43/Pb43/Bi14

Sn42/Bi58 低溫運用

Sn96/Ag4

Sn95/Sb5 高溫，無鉛，高張力

Sn10/Pb90

Sn10/Pb88/Ag2

Sn5/Pb93.5/Ag1.5 高溫，高張力，低價值

總的來說，焊膏中金屬含量較高（大于90％）時，可以改善焊膏的塌落度，有利于形成飽滿的焊點，并且可減少助焊劑殘留物，有效防止焊球的出現(xiàn)，但缺點是對印刷和回流焊要求較嚴格；當金屬含量較低（小于85%）時，焊膏的潤濕性好，不易粘刮刀，容易印刷，缺點是易塌落，易出現(xiàn)焊球和橋接等不良。

五、錫膏的選擇

SMT貼片中錫膏的選擇，一般需根據(jù)不同的情況加以選擇：

1．考慮回流焊次數(shù)及PCB和元器件的溫度要求

常用的錫膏有Sn63Pb37 和Sn62Pb36Ag2。對鈀金或鈀銀厚膜端頭和引腳可焊性較差的元器件應選樣含銀錫膏，但水金板不要選擇含銀的焊膏；

2．根據(jù)PCB對清潔度的要求以及回流焊后不同的清洗工藝來選擇：

- 采用免清洗工藝時，要選用不含鹵素和強腐蝕性化合物的免清洗焊膏；

- 采用溶劑清洗工藝時，要選用溶劑清洗型焊膏；

- 采用水清洗工藝時，要選用水溶性焊膏；

- BGA、CSP 一般都需要選用高質量的免清洗型含銀的焊膏；

3．按照PCB和元器件存放時間和表面氧化程度來選擇焊膏的活性：

- 一般采KJRMA級；

- 高可靠性產品、航天和軍工產品可選擇R級；

- PCB、元器件存放時間長，表面嚴重氧化，應采用RA級，焊后清洗；

4．根據(jù)SMT的組裝密度(有無窄間距)來選擇合金粉末顆粒度，常用焊膏的合金粉未顆粒尺寸分為四種粒度等級，窄間距時—般選擇20—45pm；

5．根據(jù)施加焊膏的工藝以及組裝密度選擇焊膏的粘度，高密度印刷要求高粘度，滴涂要求低粘度；

6. 根據(jù)環(huán)境保護要求選取，對無鉛制程，則不可選取含鉛的錫膏。

六、錫膏保存條件及使用控制

錫膏是一種比較敏感性的焊接材料、污染、氧化、吸潮都會使其產生不同程度變質；因此需對錫膏的保存條件及使用環(huán)節(jié)進行控制：

- 錫膏存放條件控制：

* 要求溫度2℃~10℃相對濕度低于50%；

* 保存期為5~6個月，因此需根據(jù)錫膏的生產日期進行排列標記，并采用先進先用原則進行使用；對取用及存放均因實施規(guī)范化控制(存放及使用記錄)。

- 使用及環(huán)境條件控制：

* 從冰箱取出錫膏后，不可以開蓋，防止低溫吸收空氣中水分，且應讓其自然升溫解凍(不可以將錫膏放置在任何熱源附近助其解凍)；

* 約3~4小時后，觀察錫膏是否有分層現(xiàn)象；若有，則表明該錫膏已經有品質問題，需經檢驗合格后才能繼續(xù)使用；

* 使用前應對罐裝錫膏順同一方向用機器攪拌4~5分鐘；然后開蓋判斷錫膏的粘度(Viscosity)：用刮勺挑起一些錫膏，高出容器罐三、四英寸，讓錫膏自行往下滴，如果開始時應該象稠的糖漿一樣滑落而下，然后分段斷裂落下到容器罐內，則表明粘度合適。如果錫膏不能滑落，則太稠，粘度太高；如果一直落下而沒有斷裂，則太稀，粘度太低。粘度太高或太低均應對錫膏進行調整(錫膏的標準粘度約為500kcps~1200kcps，800kcps比較適用于鋼網(wǎng)絲印，而注射方式則要求粘度要較低方可)；

* 已開蓋過的錫膏，原則上一天內用完，最長不超過廠家建議的放置時間；

* 根據(jù)印制板的幅面及焊點的多少，決定第一次加到網(wǎng)板上的焊膏量，一般第一次加200—300克，印刷一段時間后再適當加入一點，將錫膏在刀頭上的滾動高度控制在1~75px；

* 在鋼網(wǎng)上放置超過30分鐘未用的錫膏，若要繼續(xù)使用，則應先將錫膏裝入空罐子內用機器攪拌4~5分鐘才可以，同時清洗鋼網(wǎng)；

* 焊膏印刷后應在24小時內貼裝完，超過時間應把PCB焊膏清洗后重新印刷；

* 批量絲印結束后，將鋼網(wǎng)上用過錫膏裝入空罐子內，下次優(yōu)先使用，不可將其與新的或未使用的錫膏混合放置；

* 為防止助焊劑揮發(fā)，印錫膏工位空氣流動要小；

* 焊膏印刷時間的最佳溫度為23℃±3℃，溫度以相對濕度55±5％為宜。濕度過高，焊膏容易吸收水汽，在再流焊時產生錫珠；因此，在天氣濕度大時，要特別關注SMT的品質。另外，水溶性錫膏對環(huán)境要求特別嚴格，濕度必須低于70%。