焊錫膏技術培訓LoctiteChinaelectronicsMichaelMa2024/6/241內容

基礎知識錫粉合金 助焊劑介質流變特性工藝

網板印刷

回流焊接故障分析樂泰產品介紹2024/6/242SMT工藝流程——1PCB焊盤2024/6/2432——施焊錫膏施焊錫膏2024/6/2443——貼片2024/6/2454——回流焊HeatHeat2024/6/2465——形成焊點Solderfillets2024/6/247對焊錫膏的要求流變性及活性在有效期內保持穩定.印刷時有良好的觸變性.開放使用壽命長並保持良好的濕強度..貼片和回流時坍塌小.有足夠的活性潤濕元器件及焊盤.殘留物特性穩定.2024/6/248焊錫膏基礎知識錫膏主要成分錫粉顆粒金屬(合金)助焊劑介質

活性劑松香,樹脂粘度調整劑溶劑2024/6/249

焊錫膏產品描述

e.g.SN62RP11ABS89.5@500g

合金型號

介質型號

吸粉顆粒尺寸代號

金屬含量包裝大小2024/6/2410錫粉要求合金配比穩定一致.尺寸分佈穩定一致.錫粉外形穩定一致(一般為球形)氧化程度低(表面污染程度低)2024/6/2411錫珠測試ReflowPrintedpastedepositFluxresiduesSinglesolderballs2024/6/2412錫粉尺寸分佈45-20microns=AGS2024/6/2413球形錫粉顆粒WidthLength球形長/寬比<1.5

Multicore規格：球形顆粒=95%minimum2024/6/2414非球形錫粉顆粒DistortedSpheres“Dogbones”orirregular2024/6/2415使用小顆粒錫粉優點提高細間距焊盤的印刷性能提高耐坍塌性能提高濕強度增加潤濕/活化面積局限錫粉顆粒被氧化的幾率增加錫珠缺陷的發生幾率增加2024/6/2416錫粉顆粒與印刷能力2024/6/2417助焊劑介質的功能成功焊接的保障.錫粉顆粒的載體.提供合適的流變性和濕強度.

清潔焊接表面.去除焊接表面及錫粉顆粒的氧化層.在焊接點表面形成保護層.形成安全的殘留物層.2024/6/2418助焊劑介質的組成天然樹脂(Rosin)/合成松香(Resin)溶劑(Solvents)活性劑(Activators)增稠劑(Rheologymodifiers)樹脂/松香+活性劑+增稠劑=固體含量2024/6/2419增稠劑(GellingAgents)提供觸變性(thixotropy),抗垂流性增強抗坍塌性能增強錫膏的假塑性2024/6/2420流變性2024/6/2421牛頓型液體粘度不受時間和剪切力影響tors-1

2024/6/2422觸變性液體在一定的剪切速率下，粘度隨著時間而降低t

2024/6/2423典型的焊錫膏粘度曲線2024/6/2424操作視窗0.80.70.60.50.40.301000200030004000觸變性指數耐坍塌性出色耐坍塌性不佳脫模不良滾動良好耐坍塌性不佳橋接滾動不良壓力Pascal2024/6/2425焊錫膏印刷工藝2024/6/2426孔板印刷壓力速度間隙(接觸)27孔板印刷速度滾動28孔板印刷脫板速度脫板29印刷主要參數刮刀速度刮刀壓力印刷間隙脫模速度網板自動清潔頻率溫度&濕度2024/6/2430焊錫膏特性滾動： Roll脫板： Drop-off網板壽命： Stencil-life間隔壽命： Abandontime印刷速度： Speed2024/6/2431印刷間隔後網孔堵塞助焊劑殘留幹化2024/6/2432刮刀金屬矽橡膠聚氨酯2024/6/2433刮刀2024/6/2434印刷基本設置平行度(Parallel)PCB與網板接觸(contact)將網板刮乾淨的最小壓力即可，取決於刮刀速度焊錫膏流變性和新鮮度刮刀類型,角度和鋒利程度刮刀速度優化設置2024/6/2435網板/鋼板材料材料黃銅(Brass)不銹鋼(StainlessSteel)鎳(Nickel)無論何種材料，都必須張緊開孔方式化學蝕刻激光開孔電鑄法開孔必須比焊盤小10%左右2024/6/2436化學蝕刻開孔的潛在問題凸起上下麵錯位2024/6/2437鐳射開孔和電鑄型開孔鐳射開孔能形成錐形孔電鑄法形成有唇緣的錐形孔2024/6/2438良好印刷工藝的正確操作每次添加小量錫膏於網板(約15mm滾動直徑)自動清潔底部保持刮刀鋒利使用塑膠器具進行攪拌收工後徹底清潔網孔2024/6/2439印刷工藝設置平行度接觸式印刷PCB支撐定位刮刀鋒利優化設置印刷速度使用將網板刮乾淨的最小壓力2024/6/2440常見印刷故障印刷壓力過高錫膏成形有缺口,助焊劑外溢印刷壓力過低網板刮不乾淨,脫模效果差,印刷精度差印刷速度過快錫膏不滾動,網孔填充不良,錫膏漏印或缺損2024/6/2441常見印刷故障印刷速度過低錫膏外溢,網板底部清潔頻率提高PCB/網板對位不良錫珠,短路,立碑網板鬆弛-張力過低PCB與網板間密封不良,搭橋,錫膏成形不良,錫膏移位污染2024/6/2442常見印刷故障網板損壞變形密封不良,搭橋網板底部清潔不利錫珠,短路脫模速度設置不佳錫膏在焊盤上拖尾,脫模不良,錫膏成形不良2024/6/2443常見印刷故障PCB與網板有間隙密封不良,錫膏成形不良環境條件溫度過低：影響滾動特性溫度過高：錫膏坍塌/外溢吸潮印刷間隔時間過長網孔堵塞,印刷不完全2024/6/2444焊錫膏回流工藝

2024/6/2445焊錫膏回流工藝真正完成焊接通常使用回流爐紅外式回流爐或熱風式回流爐空氣或氮氣環境回流溫度曲線特別關鍵2024/6/2446典型錫膏回流焊曲線3to6Minutes(Typical)Temperature0250200150100500TemperatureOCUpperLimitIdealProfileLowerLimit2024/6/2447回流焊曲線3to6MinutesTime(Typical)250200150100500SecondRamUpTemperatureoC

FirstRamUpPreheat/SoakingReflow

Cooling2024/6/2448助焊劑在回流中的功能去除氧化層或其它污染提供潤濕和延展保護熔融態的焊錫避免再氧化2024/6/2449預熱保溫段對助焊劑的影響Pre-heat錫粉被包裹在助焊劑介質內溶劑揮發錫粉被樹脂保護2024/6/2450典型回流焊爐設置第一升溫區:常溫--100C,溶劑揮發,升溫速率2-3C/秒預熱區:100--150C,活化助焊劑,70--120秒第二升溫區:150--183C,分解氧化物,30--50秒回流焊區:183--212--183C,焊接完成,50--70秒冷卻段:183C--常溫,形成焊點,降溫速率~4C/秒2024/6/2451潛在問題143256_____________Temperature1.

溶劑揮發不完全2.元件內部斷裂或底板變形3.助焊劑活化不完全4.助焊劑過度活化,再氧化5.殘餘溶劑與助焊劑混合,形成氣穴6.元件或底板受損7.焊點粗糙不光滑8.焊點斷裂,元件熱應力782024/6/2452回流焊常見故障焊盤外錫球元器件中部錫珠立碑細間距搭橋/短路焊接點開路焊點表面粗糙不光滑2024/6/2453焊盤外錫球2024/6/2454焊盤外錫球原因印刷錯位錫膏熱崩塌錫膏被氧化解決方案調整印刷工藝調整回流焊曲線，換錫膏。保證錫膏新鮮度2024/6/2455元器件中部錫珠2024/6/2456元器件中部錫珠2024/6/2457元器件中部錫珠解決方案PCB設計改變焊盤尺寸/外形降低網板厚度工藝減小貼片高度調整預熱保溫段時間2024/6/2458開孔設計10-20%smallerthanlands“Homeplates”,etcbuthalfpitchforICsetc2024/6/2459改變開孔設計

D-Shapeor triangularpadsratherthansquareorrectangular2024/6/2460搭橋通常發生於細間距QFP引腳通常原因為焊錫膏外溢或錫膏成形對位不良2024/6/2461搭橋原因過量錫膏崩塌印膏過厚元器件放置壓力過高錫膏印刷效果不良錫膏在鋼板下方未清潔2024/6/2462搭橋解決方案減小網板厚度使用小開孔-注意避免開孔堵塞提高網板底部清潔頻率校準印刷位置2024/6/2463立碑2024/6/2464立碑原因焊盤之間溫度差異過大焊盤或元器件引腳可焊性差異焊盤之間印膏量不同元器件放置有所偏差焊盤設計/PCB板設計不當回流曲線不佳2024/6/2465立碑解決方案調整貼片機精度調整預熱保溫段使用低活性助焊劑介質空氣回流使用防立碑合金2024/6/2466防立碑合金優點消除或減少立碑發生幾率適合細間距印刷局限焊接點外觀粗糙表面積增大易氧化-錫珠儲存穩定性在板吸潮2024/6/2467焊接點開路2024/6/2468焊接點開路原因元器件引腳損壞/平整度不良可焊性不良助焊劑活性不足解決方案更換原材料更換元器件選用高活性或高固體含量的助焊劑2024/6/2469良好回流工藝的正確操作冷藏儲存(2-8C)足夠回溫時間(>4小時)控制操作環境(20-30Cand40-60RH)使用塑膠器具及時報廢不得混用2024/6/2470Multicore現有免清洗產品介紹2024/6/2471RM92老產品QQ-SRMA型固體含量高-工藝操作視窗寬免清洗/可清洗殘留符合IPC,BellcoreandJ-STD腐蝕實驗和SIR測試2024/6/2472RM92優點經久可靠操作窗口寬濕強度高有效期長達12個月局限開放壽命較短不能高速印刷2024/6/2473NC62特性中等活性IPCROLO級透明低殘留10-50mm/s印刷速度2024/6/2474NC62優點殘留美觀濕強度高開放壽命和印刷間隔時間長局限固體含量低-操作視窗較窄印刷速度不夠快印刷後錫膏成形邊緣不尖銳2024/6/2475RP11特性以RP10為基礎-改變溶劑體系,延長開放壽命60%固體含量：操作視窗寬IPCLtype印刷速度20-150mm/s符合IPC,Bellcore, J-STD相關要求2024/6/2476RP11優點高活性-適用於可焊性差的表面高速印刷表現出色操作窗口寬印刷間隔時間長開放壽命和濕強度保持時間長抗熱坍塌性能佳局限對吸潮敏感對溫度敏感,粘度隨溫度上升明顯2024/6/2477RP15特性高速印刷家族的最新產品對OSP焊盤潤濕性能出色IPCROMO級-微量鹵素,無腐蝕,免清洗焊錫膏印刷速度25-150mm/s2024/6/2478RP15優點固體含量高-操作視窗寬潤濕性能出色,特別對OSP焊盤開放壽命長可適用於封閉式印刷適用於細間距元器件

局限殘留物有顏色濕強度中等略有熱坍塌抗吸潮性有限2024/6/2479CR32特性MSM研發產品-在遠東非常成功QQ-SRMA級透明殘留印刷速度10-50mm/s2024/6/2480CR32優點固體含量高-操作視窗寬濕強度高殘留美觀可適用於封閉式印刷抗