PCB焊接锡膏是电子制造中用于将电子元件焊接到印刷电路板(PCB)上的重要材料,以下是关于它的详细介绍:
成分
• 合金粉末:是锡膏的主要成分,常见的合金体系有锡铅(Sn - Pb)、锡银铜(SAC)等。例如,SAC305(96.5%Sn - 3.0%Ag - 0.5%Cu)合金具有良好的焊接性能和可靠性。不同的合金成分适用于不同的焊接场景和要求。
• 助焊剂:由活性剂、树脂、溶剂和添加剂等组成。活性剂能去除焊件表面的氧化物,降低焊料的表面张力,提高润湿性;树脂起到保护焊接部位、防止再氧化的作用;溶剂用于溶解其他成分,调整锡膏的粘度;添加剂可改善锡膏的触变性、延长储存期等。
性能要求
• 润湿性:良好的润湿性是确保焊接质量的关键,能使锡膏在PCB表面和电子元件引脚上充分铺展,形成良好的冶金结合。
• 粘度:合适的粘度对于锡膏的印刷和转移非常重要。粘度太高,锡膏难以从钢网孔中挤出,影响印刷效率和质量;粘度太低,锡膏容易流淌,导致焊锡量不均匀和短路等问题。
• 触变性:具有良好触变性的锡膏在受到剪切力时粘度降低,容易流动,便于印刷;当剪切力消失后,粘度迅速恢复,能保持印刷后的形状,防止塌落和桥连。
分类
• 按合金成分分类:有锡铅锡膏、无铅锡膏等。无铅锡膏因环保要求,逐渐成为主流,除了常见的SAC系,还有含铋(Bi)、铟(In)等元素的无铅锡膏,以满足不同的焊接需求。
• 按助焊剂活性分类:可分为低活性、中等活性和高活性锡膏。活性越高,去除氧化物的能力越强,但残留也可能越多,需要根据PCB的清洁度要求和焊接工艺选择合适活性的锡膏。
焊接工艺
• 印刷:通过钢网将锡膏精确地印刷到PCB的焊盘上。要控制好印刷参数,如刮刀速度、压力、角度等,以保证锡膏印刷的量和形状符合要求。
• 贴装元件:将电子元件准确地贴装到印刷好锡膏的PCB焊盘上。
• 回流焊接:将贴装好元件的PCB放入回流焊炉中,经过预热、升温、回流、冷却等阶段。在回流阶段,锡膏中的合金粉末熔化,与PCB焊盘和元件引脚形成合金焊点,实现电气和机械连接。
质量控制
• 外观检查:检查印刷后的锡膏是否有漏印、少印、偏位、塌落等现象,以及焊接后的焊点是否饱满、光亮,有无虚焊、短路、锡珠等缺陷。
• 锡膏厚度测量:使用锡膏测厚仪等工具测量印刷在PCB上锡膏的厚度,确保其在工艺要求的范围内。
• 焊接强度测试:通过拉力测试、剪切测试等方法评估焊点的机械强度,确保焊接质量可靠。
在使用PCB焊接锡膏时,需根据具体的焊接任务和要求选择合适的锡膏,并严格按照工艺规范进行操作和质量控制,以保证焊接质量和电子产品的可靠性。