锡膏的存储、使用 重庆市荣昌县职业教育中心 胡立山.

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1 锡膏的存储、使用 重庆市荣昌县职业教育中心 胡立山

2 储存 建议储藏2---18oC之间 自生产日期起免洗-6个月 & 水洗-3个月 不要把储存温度放在0度以下，这样在解冻上
会危及锡膏的流变特征。

3 锡膏使用 使用的建议 环境的温、湿度： 最佳温度：22-24oC 最佳湿度： 45-65%RH 温度增高，黏度减低 湿度减低，焊膏变干
温度增高，黏度减低 湿度减低，焊膏变干 温度减低，黏度增大 湿度增加，焊膏起化学反应

4 使用建议 1、保证在各种模式下正确使用锡膏 --检查锡膏的类型、合金类型和网目类型 --不同的焊膏适用于不同的应用模式或生产
2、锡膏从冰箱拿出解冻到室温最少需要4个小时，在存储期间，锡膏不可低于0度 --避免结晶 --保证锡膏到可使用的条件 --预防锡膏结块 --不过在解冻后，使用过的和未使用的焊膏都可以恢复它本来的性能。(备注：参照后面锡膏存储寿命)

5 3、在使用之前，要完全、轻轻地搅拌锡膏，通常是1分钟
--使锡膏均匀 4、在使用时的任何时候，只保证只有1瓶锡膏开着 --在生产的所有时间里，保证使用的是新鲜锡膏 5、对开过盖的和残留下来的锡膏，在不使用时，内、外盖一定是紧紧盖着的。 --预防锡膏变干和氧化，延长在使用过程中锡膏的自身寿命 6、在使用锡膏时，实行“先进先出”的工作程序。 --使用锡膏一直处于最佳性能状态 7、确保锡膏在印刷时是“热狗”式滚动，“热狗”的厚度约等于1/2到3/4个金属刮刀的高度。 --监测锡膏粘度的指导方法 --正确的滚动可以确保焊膏漂亮的印刷到钢网的开口处 8、印有锡膏的PCB，为保证锡膏的最佳焊接品质,在1个小时内流到下一个工序 --防止锡膏变干和粘度减少

6 10、尽量不要把新鲜锡膏和用过的锡膏放入同一个瓶子。当要从钢网收掉锡膏时，要换另一个空瓶来装。 --防止新鲜锡膏被旧锡膏污染
9、在锡膏不用超过1个小时,为保持锡膏最佳状态，锡膏不要留在钢网上。 --预防锡膏变干和不必要的钢网堵孔 10、尽量不要把新鲜锡膏和用过的锡膏放入同一个瓶子。当要从钢网收掉锡膏时，要换另一个空瓶来装。 --防止新鲜锡膏被旧锡膏污染 --对于使用过的锡膏的保存方法，参见前面的“储存”程序； --重新使用旧锡膏的方法，参见本章节的步骤1-4 ； 11、建议新、旧锡膏混合使用时，用1/4的旧锡膏与3/4的新鲜锡膏均匀搅拌在一起。 --保持新、旧锡膏在混合在一起时都处于最佳状态

7 锡膏存储寿命 环境： 18--28℃ RH ： 30％--60％ i)未开盖 建议未开盖的锡膏在上面所说的环境下最长放置的寿命：
a) 免洗：5-7天 b) 水洗：2-3天 ii)开盖（但未用） 当把外盖打开，就不再是密封环境了。取出内盖，再把内盖和外盖都放回去。这样做的话，寿命为： a) 免洗：1-2天 b) 水洗：½--1天 iii)开盖（已使用） 焊膏已在钢网上印刷。这要参照锡膏在钢网上的寿命： a) 免洗：8-12小时 b) 水洗：4-6小时

8 一般SMT不良印刷 搭桥（连锡） 锡粉量少、黏度低、粒度大、室温度、印膏太厚度、放置压力过大。 发生皮屑
焊膏助焊剂中的活化剂太强，环境温度太高及铅量太多时，会造成粒子外层 上的氧化亮被剥脱所致。 膏量太多 原因与“搭桥”类似 膏量不足 常在钢板印刷时发生，可能是网布的丝径太粗，版膜太薄等原因。

9 粘著力不足（粘度） 环境温度高、风速大、造成锡膏中溶剂遗失太多，以及锡粉粒度太大等的问题。 坍塌 原因与“搭桥”类似 模糊 形成的原因与搭桥或坍塌很类似，但印刷施工不善的原因居多，如压力太大、 架空高度不足等。

10 锡膏的保存与使用方法 一、保存方法 (1)、锡膏的保管要控制在0-10℃的环境下。 (2)、锡膏使用期限为6个月(未开封)。
(3)、不可放置于阳光照射处。 二、使用方法 (开封前) (1)、开封前须将锡膏温度回升到使用环境温度上(25±3℃)，回温时间约为6小时，并 禁止使用其它加热器使其温度瞬间上升的做法。 (2)、回温后须充分搅拌，使用搅拌机的搅拌时间约为1~3分钟，视搅拌机机种而定. 三、使用方法 (开封后) (1)、将锡膏约2/3的量添加于钢板上，尽量保持以不超过1罐的锡膏量于钢板上。 (2)、视生产速度，以少量多次的添加方式补足钢板上的锡膏量、以维持锡膏的质量。 (3)、当天未使用完的锡膏，不可与尚未使用的锡膏共同置放，应另外存放在别的容器之中. 锡膏开封后在室温下紧闭罐盖请于24小時内使用完毕

11 未开封 (4)、锡膏印刷在基板后，建议于4~8小时内置放零件进入回焊炉完成着装。
(5)、换线超过一小时以上，请于换线前将锡膏从钢板上刮起收入锡膏罐内封盖。 (6)、为确保印刷质量，建议每4小时将钢板双面的开口以人工方式进行擦拭。 (7)、室内温度请控制于25±3 ℃，湿度RH30~60%为最好的作业环境。 (8)、锡膏黏度值最佳化为 Pa.s(25℃)，最大允许使用范围为170~210 Pa.s 未开封 冷藏保存期限(0~10oC) 6个月 冷冻保存期限(-20~0oC) 6个月 室温保存期限 周 冷藏后回温时间 最少6小时 冷冻后回温时间 最少6小时 软化时间 ~3分钟(依据软化机转速而定) 软化后室温保存期限 24小时(超过24小时必须冷藏回温重新软化)

12 开封使用后 冷藏保存期限3天 使用中 印刷后保存期限8小时(必须在此期限内置件并过回焊) 放置钢板上不印刷保存期限8小时(静置后印刷第一片可能状况不佳，第2片恢复)

13 炉温曲线 Sn-Ag-Cu系列锡膏建议曲线 A: ramp up rate during preheat: 1.5~3.0℃/sec
B~C: soaking temperature: ±15 ℃ D: ramp up rate during reflow: ~2.3℃/sec E: ramp down rate during cooling: ~2.2℃/sec F~G: peak temperature: ±10 ℃ T1: preheat time: ±15sec T2: dwell time during soaking: sec T3: time above 220℃ : ~70sec

14 预热区（pre-heat) 预热PCB、锡膏及PCB上的零件，挥发低温沸点的溶剂。预热区的上升斜率一般控制在0~3℃/Sec。温度上升过快容易导致板变和低沸点溶剂炸锡产生锡珠。 恒温区（soaking) 恒温区的主要是作用是均恒PCB上各器件的温度以便同时进入回流焊接，同时高沸点溶剂开始挥发，活性剂开始活化锡粉，还原剂开始还原氧化的锡粉表面。恒温区的一个重要指标是恒温时间。恒温时间太短，均温不够，高沸点溶剂未完全挥发，易造成冷焊，锡珠等不良。恒温时间过长，不仅影响零件可靠性，同时由于活性剂过于挥发影响焊接性能。 回流区（reflow） 锡粉到达熔点，开始焊接。回流区的重要参数主要有回流时间和Peak温度。回流时间太短易造成虚焊、空焊等不良，回流太长易造成IMC层太厚而产生锡裂，同时也影响零件的可靠性。Peak温度不够，液锡流动性差，易产生空焊，Peak温度太高，易损坏PCB和相应器件。 冷却区（cooling) 焊接完成后，PCBA的温度降至常温。冷却区的重要参数是降温斜率，降温斜率f越大，降温越快，IMC层晶粒越细密，焊接强度越大，但易造成板弯。降温斜率过小，IMC层晶粒粗大，焊接强度小，同时影响生产效率。

15 锡膏使用注意事项 保管： 网板的清洁： 检查要点： 1. 放置冷藏库中
2. 使用开始:与室温相同,基本上在印刷机相同的温度环境下在回温6小时内不可开封 3. 为防止结露问题将一天的使用量放至在室温内回温. 4. 搅拌:使用搅拌设备 5. 在使用时详细记录时间负责人,品名,制造编号,开始使用时间及使用终了时间 网板的清洁： 1. 以抗静电的塑料袋将钢板放入并放在固定置放架保管 2. 置放架不可有污染源,钢板表面注意不可有伤痕,钢板是以铝框有厚度保存,场地须广大.以one touch方式依钢板的厚度收纳管理 检查要点： 1．在基本上感觉到其状态有不同时(观察嗅觉,触感等) 2．锡膏的黏度测定

16 3．印刷的状态和锡膏的状态 4．印刷的状态和焊接完成的状态(锡珠,光泽,架桥,浮起等) 5．目测,配合放大镜检查焊接后的制品 其它注意点 1．室温 湿度的确认 2．印刷机,括刀等的清洁,确认没有残余锡膏附着 3．使用前确认挖出用具没有残余锡膏附着 4．取出的锡膏在劣化前使用完毕(温度,湿度的影响)

17 锡膏常用检验方式 1、锡粉粒径与形状(Powder Size & Shape) a.目的：确认所使用的锡粉粒径、形状是否符合规范标准
b.规范标准： ★J-STD-005 ★IPC-TM IPC-TM IPC-TM JIS-Z 3284 Annex 1 c.仪器设备：摇筛设备、3D画像测定仪、电子显微镜 d.测试方法： 1.摇筛机分层摇筛后称重 2.以3D画像测定仪个别测定粒径 3.以电子显微镜个别测定粉径

18 锡粉粒径标准： 单位：μm Type 不得大于 最多1 wt%大于 至少80 wt%介于 最多10 wt%小于 1 160 150 150-75 20 2 80 75 75-45 3 50 45 45-25 至少90 wt%介于 4 40 38 38-20 5 30 25 25-15 15 6 15-5

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20 黏度(Viscosity) a.目的：确保锡膏印刷质量及保持良好的下锡性，确认是否符合标准值， 以及制定误差值 b.规范标准： ★JIS-Z 3284 Annex 6 IPC-TM IPC-TM c.仪器设备：日系Malcom PCU 203 d.测试方法 : 1.将待测物回温2小时后软化 2.将待测物容器至入黏度计底座后，将底座推回 3.程序设定:25℃/OPTIONA/THERMO1 4. 进行测试(10 → 3→4→5→10→20→30→10RPM) 5. 纪录第二个10转为黏度值 e.判定标准：在25℃、10rpm转速下，黏度值符合标准值范围(±30Pa.S)内

21 编号 转速 (RPM) 时间 (min) 黏度 (Pa·S) 1 10 3 180.5 2 6 362.5 4 306.7 5 269.6
184.0 20 129.0 7 30 105.4 8 177.5 黏度 = 编号5 (第2个10RPM读值) 黏着指数 = Log (编号2／编号7) (3RPM除以30RPM取Log) 回复系数 = 编号8／编号 (第3个10RPM除以第2个)

22 锡珠(Solder Ball) a.目的：测试锡膏于加热融化后，于氧化铝板上是否收缩成一颗锡球的能 力与安定不飞溅的稳定度。 b.规范标准：
★JIS-Z Annex 11 IPC-TM c.仪器设备：加热板、显微镜 d.测试方法： 1.将锡膏回温2小时后软化 2.将不锈钢片的孔洞对准于陶瓷片中央 3.取些许的锡膏到铁刮刀上，并将锡膏均匀地印刷在陶瓷片 4.放至加热板上加热 5.等锡膏融熔呈球状后数5秒以镊子夹取陶瓷片于不锈钢盘上，等待冷却 6.将陶瓷片放置于显微镜下以35倍放大倍率观察锡珠数目 e.判定标准：测试三个样品取平均值

23 锡膏常用检验方式

24 焊锡粒子的凝集状态 焊锡的凝集程度 锡焊的凝集状态说明 图示 1 焊锡（粉末）熔化，焊锡成为一个大球，周围没有锡球 2
焊锡（粉末）熔化，焊锡变成一个大球，在周围有直径75microns以下的锡球在3个以下 3 焊锡（粉末）熔化，焊锡变成一个大球，在周围有直径75microns以下的锡球在3个以上 4 焊锡（粉末）熔化，焊锡变成一个大球，在周围有多数的锡球成半连续的状态排列 5 以上以外的情况

25 印刷:将锡膏透过钢板漏印到PCB的PAD上。
印刷流程： (一)影响印刷品质因素： 硬件方面：锡膏、钢板、刮刀、PCB…等。 软件方面：印刷速度、刮刀压力、刮刀角度、脱模速度、其它参数设定。 环境方面：温度、湿度。 1.钢板主要影响印刷品质的两大原因是钢板开口与钢板张力。 2.钢板张力是为了固定钢片，不让它有位移情况。 3.刮刀速度太快会造成锡少，太慢则会造成渗锡现象。 4.刮刀压力过小会造成锡厚不足，太大则会造成渗锡、锡桥或制具零件的损坏 5.刮刀角度越大锡量会较多，角度小锡量则较少。 6.温度会影响锡膏黏度，故宜保持在通风凉快温度下。

26 印刷认识 连续印刷性标准 印刷性标准 a.目的：确保锡膏经过长时间的印刷之后，不会有黏刮刀的现象出现 b.规范标准：厂内自定标准
c.仪器设备：DEK印刷机 d.测试方法 :将锡膏放置于DEK印刷机上，使其不间断的来回印刷 e.判定标准：不得产生黏刮刀的现象 印刷性标准 a.目的：主要测试锡膏初期印刷与连续印刷后在PCB板上的成型 b.规范标准： JIS-Z 3284 Annex 5 ★厂内自定标准 c.仪器设备：DEK0印刷机 d.测试方法 : 将锡膏放置于DEK印刷机上，观察印刷初期与连续印 刷后的成型。 e.判定标准：印刷初期不得出现短路、狗耳朵，并且判定锡膏可在不擦拭钢板的情形下连续印刷几片不会出现短路与狗耳朵现象。

27 印刷速度： 印刷速度如太快，会发生虚印、漏印或锡膏量不足(锡膏印刷时 下降未完全)。相反印刷速度太慢，锡膏虽有充分时间下降，但钢版
与基板接触时间过长，而使锡膏流至反面，造成锡膏拉丝而出现小 锡珠。当锡膏黏度太低，再连续印刷时易造成渗漏下塌而产生短路。 良好印刷状态 锡膏量不足 印刷速度太快 锡膏量过多 印刷速度太慢

28 关于印刷压力 印刷压力过大，造成渗锡易短路 印刷压力过小，造成漏印或空焊
　　印刷压力过大时，钢版前端会弯曲，易造成锡膏渗透，而产生小锡珠.相反如印刷压力不足，也无法达到良好印刷效果，可能会造成漏印虚印等等现象.适当印刷压力不但可保护钢版、刮刀更可确保产品良率稳定。 印刷压力过大，造成渗锡易短路 印刷压力过小，造成漏印或空焊

29 关于基板与钢网的间隙 所谓间隙是指基板与钢网之间的间隔，如果间隙过大时很容易发生锡膏流进反面的钢版，造成锡膏量过多，易产生短路。相反间隙过小容易发生印刷后锡膏量不足使印刷形状崩溃，产生空焊现象。

30 习题