1.松香型焊錫膏:
自焊錫膏問世以來,松香一直是其中糊狀焊劑的主要成分,即使是免清洗錫膏,助焊劑中也使用松香,這是因為松香有很多的優點。松香具有優良的助焊性,并且焊接后松香的殘留物成膜性好,對焊點具有保護作用,有時即使不清洗,也不會出現腐蝕現象。特別是松香具有增黏作用,焊錫膏印刷能黏附片式元器件,不易產生移位現象,此外松香易與其他成分相混合,可起到調節黏度的作用,從而使錫膏中的金屬粉末不易沉淀和分層。更多的品牌錫膏使用改性松香,如KoKi錫膏中松香的顏色很淺,焊點光亮,近于無色。
2.水溶性焊錫膏:
由于松香型焊錫膏在使用后有時需要用清洗劑清洗,以去除松香殘留物,傳統的清洗劑是氟利昂(CFC-113),隨著環保意識的提高,人們發現氟氯烴類物質有破壞大氣臭氧層的危害,已受到蒙特利爾公約的限時禁用,水溶性焊錫膏正是適應環保的需要而研制的焊錫膏新品種。
水溶性焊錫膏在組成結構上同松香型焊錫膏完全類似,其成分包括SnPb粉末和糊狀焊劑。但在糊狀焊劑中卻以其他的有機物取代了松香,在焊接后可以直接用50℃~60℃的純凈水進行沖洗,以去除焊后的殘留物。
3.免清洗低殘留物焊錫膏:
免清洗低殘留物焊錫膏也是適應環保需要而開發出的焊錫膏,顧名思義,它在焊接后不再需要清洗。其實它在焊接后仍具有一定量的殘留物,且殘留物主要集中在焊點區,有時仍會影響到測試針床的檢測。
免清洗低殘留物焊錫膏的特點有兩個,一是活性劑不再使用鹵素;二是減少了松香用量,增加其他有機物質用量。實踐表明松香用量的減少是相當有限的,這是因為一旦松香用量低到一定程度,必然導致助焊劑活性的降低,而對于防止焊接區二次氧化的作用也會降低。
因此要想達到免清洗的目的,通常要求在使用免清洗低殘留物焊錫膏時,采用氮氣保護再流焊。采用氮氣保護焊接可以有效增強焊錫膏的潤濕作用,防止焊接區的二次氧化。
通常在使用免清洗低殘留物焊錫膏時應對它的性能進行全面、嚴格的測試,確保焊接后對印制板組件的電氣性能不會帶來負面影響。但在用于高等級的電子產品中即使采用免清洗錫膏,通常還是應該清洗,以真正保證產品的可靠性。
4.無鉛焊錫膏:
無鉛焊錫膏同錫鉛錫膏相比,不僅合金成分發生了變化,而且糊狀焊劑成分也發生了變化。
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無鉛合金粉
理論上,已研發成功的無鉛合金都可以制成無鉛合金粉并配制成無鉛錫膏,但真正已商品化的無鉛合金僅為 SnAgCu系以及Sn-0.7Cu改性。目前人們又首選低Ag含量或用稀有元素改性的 SnAgCu以及Sn-0.7Cu無鉛合金,例如,Sn-3.0Ag-0.5c、Sn-3.0Ag-0.5Cu-1.0In、Sn-3.0Ag-.5Cu-0.5Co、Sn(0.5-1.0)Ag-0.5C+X、Sn-0.7Cu(Ni)Ge等。選低Ag含量的無鉛合金不僅可以降低成本,而且可以提高合金的韌性及綜合性能,近年來越來越多使用稀有元素改性的Sn-0.7Cu無鉛錫膏。
無鉛合金粉無論是何品種,但常用的仍是3號粉以及4號粉,合金粉的形狀仍為球形,氧含量控制在100×10-6以下。
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糊狀焊劑成分
無鉛錫膏的糊狀焊劑成分沒有變化,即糊狀焊劑中仍含有松香或其他的樹脂、觸變劑、活性劑、溶劑、助印劑、抗氧劑,但上述成分的品種發生了改變,這是因為無鉛錫膏的再流焊溫度要比有鉛錫膏的再流焊溫度高出近30℃。以 SnAgCu為例,峰值溫度要高245℃~255℃,原有的成分(如松香、溶劑、活性劑)都不適應如此高溫,否則會出現松香變黃甚至碳化、活性劑過早分解失效的現象,因此要改用耐高溫的松香以及沸點更高溶劑。一方面由于無鉛合金可焊性差,擴展性低,應提高焊劑中活性劑的性能和用量,但又由于無鉛合金中錫含量由原來的63%提高到96%以上,導致無鉛合金粉的活性提高,如果焊劑中的活性劑性能太強意味著配制成錫膏后的存放壽命縮短,因此,焊劑中的活性劑應重新調整。另一個要考慮的問題是,鉛是一種自潤滑性好且密度高的金屬,無鉛合金中沒有鉛的存在,錫膏的自潤滑性變差了,密度變輕了,這些都影響到無鉛錫膏的印刷性,因此,焊劑中的助印劑要更換或提高用量。由于上述性能的改變給無鉛錫膏的配方帶來很大的挑戰,事實上,早期的無鉛錫膏均存在上述的問題,如印刷時會發生堵孔現象、黏刮刀、焊接后飛珠多、焊盤潤濕不到位等缺陷,因此我們在挑選無鉛錫膏時要認真評估。