焊锡膏及印刷技术一.焊锡膏的主要组成及分类1.焊锡膏的组成焊锡膏又称焊膏、锡膏，是将焊料粉末与具有助焊功能的糊状焊剂混合而成的一种浆料，通常焊料粉末占90％左右，其余是化学成分焊料粉末是由焊料合金融化后，采用高压惰性气体喷雾或超声法雾化制成，然后过筛就得到不同粒度的焊料粉。焊料粉末的粒度、形态等对锡膏的质量有很大的影响。1）焊料粉末焊料粉末形态及其对焊锡膏性能的影响焊料粉末形态分有规和无规两种，对焊锡膏性能影响见下表焊料粉末的粒度一般控制在25～45μm,过粗的粉末（＞70μm）会导致焊锡膏黏结性能变差，随着细间距QFP焊接的需要，越来越多的使用20μm以下的合金粉末。粒度越细的焊锡膏，印刷性能佳，但是粒度越细，含氧量会提高，引起焊接过程中的“飞珠”出现。2）糊状焊剂用于制造焊锡膏的焊剂，其焊接功能与液态焊剂相同，但它还需具备：高沸点，防止焊锡膏在再流焊过程中出现喷射；b）高的黏稠性，防止焊锡膏在存放过程中出现沉降；c）低卤素含量，防止再流焊后腐蚀元器件；d）低的吸潮性，防止焊锡膏在使用中吸收空气中的水蒸气而引起粉末氧化。焊剂中通常含有一定量的松香、树脂和触变剂。触变剂使锡膏具有“触变性”，在印刷过程中，锡膏受到刮刀力的作用，粘度降低，在通过模板窗口时能迅速下降到PCB焊盘上，外力停止后粘度有迅速回升，因此能保证印刷后的图形分辨率高，从而保证焊接后桥连缺陷的下降。糊状焊剂在锡膏中的含量一般控制在8％～15%,焊剂的含量对焊锡膏的塌落度、黏度、粘结性能有显著影响，特别是能影响焊接后焊料的堆积厚度，见下表金属含量/％合金成分3.常见焊锡膏松香型焊锡膏；水溶性焊锡膏；免清洗低残留物焊锡膏；无铅焊锡膏1）松香型焊锡膏：自锡膏问世以来，松香一直是助焊剂的主要成分，即使是免清洗锡膏，助焊剂中也使用松香，这是因为松香有很多优点：如有优良的助焊性；有增黏作用；易与其它成分相混合起到调节黏度的作用，使锡膏中的金属粉末不易沉淀、分层。2）水溶性焊锡膏：因松香型焊锡膏使用后有时需要清洗剂清洗，以去除松香残留物，传统的清洗剂是氟利昂，氟利昂破坏大气臭氧层，已限时禁用，水溶性焊锡膏正是适应环保的需要的焊锡膏新品种。它与松香型焊锡膏结构上相似，在糊状焊剂中用以其它的有机物取代松香，焊接后可以直接用纯净水冲洗，去掉焊后残留物。它的缺点黏结性能受到一定限制，未能全面推广。3）免清洗低残留物焊锡膏：焊接后不再需要清洗。特点一是活性剂不再使用卤素；二是减少松香用量，增加其它有机物用量。实践表明松香用量低到一定程度必然导致助焊剂活性降低，对于防止焊接区二次氧化的作用也会降低。因此要达到免清洗的目的，通常要求在使用免清洗低残留物焊锡膏时，采用氮气保护再流悍，防止焊接区的二次氧化。此外，在氮气的保护小，焊锡膏的残留物挥发速度比常态下明显加快，减少残留物的数量。4）无铅焊锡膏：随着人们环保意识的增强，铅对地球环境的危害越来越突出，随着无铅焊锡膏成功开发，含铅锡膏将会逐步退出应用领域。无铅焊锡膏是将来的发展方向。目前广泛使用的Sn-Ag-Cu焊锡膏已接近于Sn63的焊锡膏。下表列出了几种无铅焊锡膏二.焊锡膏的印刷技术1.模板/钢板结构外框是铸铝框架，中心是金属模板，框架和模板依靠张紧的丝网相连接，呈“钢-柔-钢”的结构。通常钢板上的图形距钢板外边约50mm,丝网的宽带30~40mm.2.模板窗口尺寸设计1）模板良好漏印性的必要条件当Fs>Ft时，即锡膏与PCB焊盘间的黏合力大于锡膏与窗口壁间的摩擦力时，有良好的印刷效果，显然窗口壁应光滑。当B>A时，即焊盘面积大于窗口壁面积时，也有良好的印刷效果。但窗口壁面积不宜过小，否则焊锡量不足。可见模板厚度、窗口大小、壁的光洁度直接影响到锡膏的印刷性。实际生产中用宽厚比和面积比这两个参数来评估模板的漏印性能宽厚比=窗口的宽度/模板厚度=W/H主要适合验证细长形窗口模板的漏印性面积比=窗口的面积/窗口孔壁的面积=(L×W)/2×(L+W)×H主要适合验证方形、圆形窗口模板的漏印性对锡铅焊锡膏，当宽厚比≥1.6，面积比≥0.66时，模板具有良好的漏印性对无铅焊锡膏，当宽厚比≥1.7，面积比≥0.70时，模板具有良好的漏印性2)模板窗口的尺寸通常印刷有铅焊锡膏可适当缩小模板窗口尺寸，而在印刷无铅焊锡膏可直接按焊盘设计尺寸作为窗口尺寸3.印刷机工艺参数的调节1）刮刀的角度三.影响印刷效果的因素1.模板---主要表现为窗口的光滑度、宽厚比及面积比是否符合要求2.焊锡膏---印刷后的图形质量取决焊锡膏的触变性能，模板抬起的瞬间，焊锡膏受窗口壁的摩擦阻力作用，窗口壁的焊锡膏会被抬起。如果焊锡膏有良好的触变性，边缘的锡膏受到摩擦力的作用，边缘部位的黏度比中心部位低，会补