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SMT輔助材料

   在SMT生產(chǎn)中，通常我們把貼片膠、錫膏、鋼網(wǎng)稱之為SMT輔助材料。這些輔助材料在SMT整個(gè)過程中，對SMT的品質(zhì)、生產(chǎn)效率起著致關(guān)重要的作用。因此，作為SMT工作人員必須了解它們的某些性能和學(xué)會正確使用它們。

   一、常用術(shù)語

1.貯存期（shelflife）

在規(guī)定條件下，材料或產(chǎn)品仍能滿足技術(shù)要求并保持適當(dāng)使作性能的存放時(shí)間。

2.放置時(shí)間（workingtime）

貼片膠、焊膏在使用前暴露于規(guī)定環(huán)境中仍能保持規(guī)定化學(xué)、物理性能的最長時(shí)間。

3.粘度（viscosity）

貼片膠、焊膏在自然滴落時(shí)的滴延性的膠粘性質(zhì)。

4.觸變性(thixotropicratio)

貼片膠與錫膏在施壓擠出時(shí)具有流體的特性與擠出后迅速恢復(fù)為具有固塑性的特性。

5.塌落（slump）

焊膏印刷后在重力和表面張力的作用及溫度升高或停放時(shí)間過長等原因而引起的高度降低、底面積超出規(guī)定邊界的坍流現(xiàn)象。

6.擴(kuò)散（spread）

貼片膠在點(diǎn)膠后在室溫條件下展開的距離。

7.粘附性（tack）

焊膏對元器件粘附力的大小及其隨焊膏印刷后存放時(shí)間變化其粘附力所發(fā)生的變化

8.潤濕（wetting）

熔融的焊料在銅表面形成均勻、平滑和不斷裂的焊料薄層的狀態(tài)。

9.免清洗焊膏（no-clean solder paste）

焊后只含微量無害焊劑殘留物而無需清洗PCB的焊膏

10.低溫焊膏（low temperature paste）

熔化溫度比183℃低20℃以上的焊膏。

二、貼片膠（紅膠）

SMT中使用的貼片膠其作用是固定片式元件、SOT、SOIC等表面安裝器件在PCB上，以使其在插件、過波峰焊過程避免元器件的脫落或移位。

貼片膠可分為兩大類型：環(huán)氧樹脂類型和丙稀酸類型。一般生產(chǎn)中采用環(huán)氧樹脂熱固化類膠水，其特點(diǎn)是：

l 熱固化速度快

l 接連強(qiáng)度高

l 電特性較佳

而不采用丙稀酸膠水（需紫外線照射固化）。

SMT對貼片膠水的基本要求：

l 包裝內(nèi)無雜質(zhì)及氣泡

l 貯存期限長

l 可用于高速/或超高速點(diǎn)膠機(jī)

l 膠點(diǎn)形狀及體積一致

l 點(diǎn)斷面高，無拉絲

l 顏色易識別，便于人工及自動化機(jī)器檢查膠點(diǎn)的質(zhì)量

l 初粘力高

l 高速固化，膠水的固化溫度低，固化時(shí)間短

l 熱固化時(shí)，膠點(diǎn)不會下塌

l 高強(qiáng)度及彈性以抵擋波峰焊時(shí)之溫度突變

l 固化后有優(yōu)良的電特性

l 無毒性

l 具有良好的返修特性

1、貼片膠引起的生產(chǎn)品質(zhì)問題

l 失件（有、無貼片膠痕跡）

l 元件偏斜

l 接觸不良（拉絲、太多貼片膠）

2、貼片膠使用規(guī)范：

l 貯存

     膠水領(lǐng)取后應(yīng)登記到達(dá)時(shí)間、失效期、型號，并為每瓶膠水編號。然后把膠水保存在恒溫、恒濕的冰箱內(nèi)，溫度在（2—10）℃。

l 取用

 膠水使用時(shí)，應(yīng)做到先進(jìn)先出的原則，應(yīng)提前至少1小時(shí)從冰箱中取出，寫下時(shí)間、編號、使用者、應(yīng)用的產(chǎn)品，并密封置于室溫下，待膠水達(dá)到室溫時(shí)按一天的使用量把膠水用注膠槍分別注入點(diǎn)膠瓶里。注膠水時(shí)，應(yīng)小心和緩慢地注入點(diǎn)膠瓶，防止空氣泡的產(chǎn)生。

l 使用

  把裝好膠水的點(diǎn)膠瓶重新放入冰箱,生產(chǎn)時(shí)提前0.5~2.0小時(shí)從冰箱取出,標(biāo)明取出時(shí)間、日期、瓶號，填寫膠水（錫膏）解凍、使用時(shí)間記錄表，使用完的膠水瓶用酒精或丙酮清洗干凈放好以備下次使用，未使用完的膠水，標(biāo)明時(shí)間放入冰箱存放。

三、錫膏

由焊膏產(chǎn)生的缺陷占SMT中缺陷的60％—70％，所以規(guī)范合理使用焊膏顯得尤為重要。

在表面組裝件的回流焊中，焊膏被用來實(shí)施表面組裝元器件的引線或端點(diǎn)與印制板上焊盤的連接。

焊膏是由合金焊料粉、焊劑和一些添加劑混合而成的，具有一定粘性和良好觸變性的一種均質(zhì)混合物，具有良好的印刷性能和再流焊性能，并在貯存時(shí)具有穩(wěn)定性的膏狀體。

合金焊料粉是焊膏的主要成分，約占焊膏重量的85％—90％。常用的合金焊料粉有以下幾種：

錫–鉛（Sn–Pb）、錫–鉛–銀（Sn–Pb–Ag）、錫–鉛–鉍（Sn–Pb–Bi）等，最常用的合金成分為Sn63Pb3。

合金焊料粉的形狀可分為球形和橢圓形（無定形），其形狀、粒度大小影響表面氧化度和流動性，因此，對焊膏的性能影響很大。

一般，由印刷鋼板或網(wǎng)版的開口尺寸或注射器的口徑來決定選擇焊錫粉顆粒的大小和形狀。不同的焊盤尺寸和元器件引腳應(yīng)選用不同顆粒度的焊料粉，不能都選用小顆粒，因?yàn)樾☆w粒有大得多的表面積，使得焊劑在處理表面氧化時(shí)負(fù)擔(dān)加重。

在焊膏中，焊劑是合金焊料粉的載體，其主要的作用是清除被焊件以及合金焊料粉的表面氧化物，使焊料迅速擴(kuò)散并附著在被焊金屬表面。焊劑的組成為：活性劑、成膜劑和膠粘劑、潤濕劑、觸變劑、溶劑和增稠劑以及其他各類添加劑。

焊劑的活性：對焊劑的活性必須控制，活性劑量太少可能因活性差而影響焊接效果，但活性劑量太多又會引起殘留量的增加，甚至使腐蝕性增強(qiáng)，特別是對焊劑中的鹵素含量更需嚴(yán)格控制，

其實(shí)，根據(jù)性能要求，焊劑的重量比還可擴(kuò)大至8％—20％。焊膏中的焊劑的組成及含量對塌落度、粘度和觸變性等影響很大。

金屬含量較高（大于90％）時(shí)，可以改善焊膏的塌落度，有利于形成飽滿的焊點(diǎn)，并且由于焊劑量相對較少可減少焊劑殘留物，有效防止焊球的出現(xiàn)，缺點(diǎn)是對印刷和焊接工藝要求較嚴(yán)格；金屬含量較低（小于85%）時(shí)，印刷性好，焊膏不易粘刮刀，漏版壽命長，潤濕性好，此外加工較易，缺點(diǎn)是易塌落，易出現(xiàn)焊球和橋接等缺陷。

焊膏的分類可以按以下幾種方法：

按熔點(diǎn)的高低分：高溫焊膏為熔點(diǎn)大于250℃，低溫焊膏熔點(diǎn)小于150℃，常用的焊膏熔點(diǎn)為179℃—183℃，成分為Sn63Pb37和Sn62Pb36Ag2。

按焊劑的活性分：可分為無活性（R），中等活性（RMA）和活性（RA）焊膏。常用的為中等活性焊膏。

SMT對焊膏有以下要求：

1、具有較長的貯存壽命，在0—10℃下保存3 — 6個(gè)月。貯存時(shí)不會發(fā)生化學(xué)變化，也不會出現(xiàn)焊料粉和焊劑分離的現(xiàn)象，并保持其粘度和粘接性不變。

2、有較長的工作壽命，在印刷或滴涂后通常要求能在常溫下放置12—24小時(shí)，其性能保持不變。

3、在印刷或涂布后以及在再流焊預(yù)熱過程中，焊膏應(yīng)保持原來的形狀和大小，不產(chǎn)生堵塞。

4、良好的潤濕性能。要正確選用焊劑中活性劑和潤濕劑成分，以便達(dá)到潤濕性能要求。

5、不發(fā)生焊料飛濺。這主要取決于焊膏的吸水性、焊膏中溶劑的類型、沸點(diǎn)和用量以及焊料粉中雜質(zhì)類型和含量。

6、具有較好的焊接強(qiáng)度，確保不會因振動等因素出現(xiàn)元器件脫落。

7、焊后殘留物穩(wěn)定性能好，無腐蝕，有較高的絕緣電阻，且清洗性好。

焊膏的選用

主要根據(jù)工藝條件，使用要求及焊膏的性能：

1、具有優(yōu)異的保存穩(wěn)定性。

2、具有良好的印刷性（流動性、脫版性、連續(xù)印刷性）等。

3、印刷后在長時(shí)間內(nèi)對SMD持有一定的粘合性。

4、焊接后能得到良好的接合狀態(tài)（焊點(diǎn)）。

5、其焊接成分，具高絕緣性，低腐蝕性。

6、對焊接后的焊劑殘?jiān)辛己玫那逑葱裕逑春蟛豢闪粲袣堅(jiān)煞帧?/span> 

焊膏使用和貯存的注意事頂

1、領(lǐng)取焊膏應(yīng)登記到達(dá)時(shí)間、失效期、型號，并為每罐焊膏編號。然后保存在恒溫、恒濕的冰箱內(nèi)，溫度在約為（2—10）℃。

2、焊膏使用時(shí)，應(yīng)做到先進(jìn)先出的原則，應(yīng)提前至少2小時(shí)從冰箱中取出，寫下時(shí)間、編號、使用者、應(yīng)用的產(chǎn)品，并密封置于室溫下，待焊膏達(dá)到室溫時(shí)打開瓶蓋。如果在低溫下打開，容易吸收水汽，再流焊時(shí)容易產(chǎn)行錫珠。注意：不能把焊膏置于熱風(fēng)器、空調(diào)等旁邊加速它的升溫。

3、焊膏開封前，須使用離心式的攪伴機(jī)進(jìn)行攪拌，使焊膏中的各成分均勻，降低焊膏的粘度。焊膏開封后，原則上應(yīng)在當(dāng)天內(nèi)一次用完，超過時(shí)間使用期的焊膏絕對不能使用

4、焊膏置于漏版本上超過30分鐘未使用時(shí)，應(yīng)重新攪拌功能攪拌后再使用。若中間間隔時(shí)間較長，應(yīng)將焊膏重新放回罐中并蓋緊瓶蓋放于冰箱中冷藏。

5、根據(jù)印制板的幅面及焊點(diǎn)的多少，決定第一次加到漏版上的焊膏量，一般第一次加200—300克，印刷一段時(shí)間后再適當(dāng)加入一點(diǎn)。

6、焊膏印刷后應(yīng)在24小時(shí)內(nèi)貼裝完，超過時(shí)間應(yīng)把PCB焊膏清洗后重新印刷。

7、焊膏印刷時(shí)間的最佳溫度為25℃±3℃，溫度以相對濕度60％為宜。溫度過高，焊膏容易吸收水汽，在再流焊時(shí)產(chǎn)生錫珠。