1 焊錫膏的登記與保存
焊錫膏購買到貨后,應登記到達時間、保質期、型號、并為每罐焊錫膏編號,使用時遵循"先進先出"的原則,焊錫膏應以密封形式保存在恒溫、恒濕的冰箱內,溫度在約為2-10℃,溫度過高,焊劑與合金焊料粉起化學反應,使黏度上升影響其印刷性,溫度過低(低于0℃)焊劑中的松香會產生結晶現象,使焊錫膏形狀惡化,解凍時會危及焊錫膏的流變特征。
2 焊錫膏使用的注意事項
在焊錫膏使用過程中要注意以下幾點:
(1)使用時,應提前至少4H從冰箱中取出,寫下時間、編號、使用者、應用的產品,并密封置于室溫下,待焊膏達到室溫時打開瓶蓋。如果在低溫下打開,容易吸收水汽,再流焊時容易產生錫珠,注意:不能把焊膏置于熱風器、空調等旁邊加速它的升溫。
(2)開封后,應至少用攪拌機攪拌30s或手工攪拌5min,使焊膏中的各成分均勻,降低焊膏的黏度。
(3)當班印刷首塊印制板或設備調整后,要利用焊膏厚度測試儀對焊膏印刷厚度進行測定,測試點選在印制板測試面的上下,左右及中間等5點,記錄數值,要求焊膏厚度范圍在網板厚度的-10%-+15%之間。
(4)置于網板上超過30min未使用時,應先用絲印機的攪拌功能攪拌后再使用。若中間間隔時間較長(超過1h),應將焊膏重新放回罐中并蓋緊瓶蓋,再次使用焊膏開封后,應至少用攪拌機或手工攪拌,使焊膏中的各成分均勻。
(5)印制板的板面及焊點的多少,決定第一次加到網板上的焊膏量,一般第一次加200-300g,印刷一段時間后再適當加入一點,確保焊膏印刷時沿 刮刀前進方向作順時針走向滾動,厚度約等于1/2到3/4個金屬刮刀的高度。
(6)板印刷焊膏后應在盡可能短的時間內貼裝完,以防止助焊劑等溶劑揮發,原則上不應超過8h,超過時間應把焊膏清洗后重新印刷。
(7)開封后,原則上應在當天內一次用完,超過時間使用期的焊膏絕對不能使用。從網板上刮回的焊膏也應密封冷藏。
(8)印刷時間的最佳溫度為25℃±3℃,溫度以相對溫度45%-65%為宜。溫度過高,焊膏容易吸收水汽,在再流焊時產生錫珠。
(9)不要把新鮮焊膏和用過的焊膏放入統一個瓶子內。當要從網板收掉焊膏時,要換另一個空瓶子裝,防止新鮮焊膏被舊焊膏污染。
(10)建議新、舊焊膏混合使用時,用1/4的舊焊膏與3/4的新鮮焊膏均勻攪拌一起,保持新、舊焊膏混合在一起時都處于最佳狀態。
(11)生產過程中,對焊膏印刷質量進行100%檢驗,主要內容為焊膏圖形是否完整、厚度是否均勻、是否有焊膏拉尖現象。
(12)當班工作完成后按工藝要求清洗網板。
(13)在印刷實驗或印刷失敗后,印制板上的焊膏要求用超聲波清洗設備進行徹底清洗并晾干,以防止再次使用時由于板上殘留焊膏引起的回流焊后出現焊球。
3 焊錫膏回流的五個階段
當錫膏在加熱的環境中,錫膏回流分為五個階段,
(1)首先,用于達到所需粘度和絲印性能的溶劑開始蒸發,溫度上升必需慢(大約每秒3° C),以限制沸騰和飛濺,防止形成小錫珠,還有,一些元件對內部應力比較敏感,如果元件外部溫度上升太快,會造成斷裂。
(2)助焊劑活躍,化學清洗行動開始,水溶性助焊劑和免洗型助焊劑都會發生同樣的清洗行動,只不過溫度稍微不同。將金屬氧化物和某些污染從即將結合的金屬和焊錫顆粒上清除。好的冶金學上的錫焊點要求“清潔”的表面。
(3)當溫度繼續上升,焊錫顆粒首先單獨熔化,并開始液化和表面吸錫的“燈草”過程。這樣在所有可能的表面上覆蓋,并開始形成錫焊點。
(4)這個階段最為重要,當單個的焊錫顆粒全部熔化后,結合一起形成液態錫,這時表面張力作用開始形成焊腳表面,如果元件引腳與PCB焊盤的間隙超過4mil,則極可能由于表面張力使引腳和焊盤分開,即造成錫點開路。
(5)冷卻階段,如果冷卻快,錫點強度會稍微大一點,但不可以太快而引起元件內部的溫度應力。
回流焊接要求總結:重要的是有充分的緩慢加熱來安全地蒸發溶劑,防止錫珠形成和限制由于溫度膨脹引起的元件內部應力,造成斷裂痕可靠性問題。其次,助焊劑活躍階段必須有適當的時間和溫度,允許清潔階段在焊錫顆粒剛剛開始熔化時完成。時間溫度曲線中焊錫熔化的階段是最重要的,必須充分地讓焊錫顆粒完全熔化,液化形成冶金焊接,剩余溶劑和助焊劑殘余的蒸發,形成焊腳表面。此階段如果太熱或太長,可能對元件和PCB造成傷害。錫膏回流溫度曲線的設定,最好是根據錫膏供應商提供的數據進行,同時把握元件內部溫度應力變化原則,即加熱溫升速度小于每秒3°C,和冷卻溫降速度小于5°C。PCB裝配如果尺寸和重量很相似的話,可用同一個溫度曲線。重要的是要經常甚至每天檢測溫度曲線是否正確。