焊膏的特性与印刷2.pptVIP

焊膏的特性与要求 ( l ）粘度 在日常生活中，常用“稀”或“稠”的概念来描述流体的表观特征。但在工程中则用粘度这一概念来表征流体粘性的大小，流体的粘度是由于流体的分子之间受到运动的影响而产生的内摩擦阻力的表现． 当焊膏以恒定的剪应力率和应变率变化时，其粘度随时间延长而降低，这说明其结构在逐渐变坏。 而且，焊膏的粘度随作用于焊膏上的剪切应力增加而降低。这可以简单解释为，当施加剪切应力时，焊膏变薄，不施此力时，焊膏变厚。印制中这种性质是极有用的，将焊膏涂在模板或丝网上，当刮刀在焊膏上产生应力时，焊膏即随之流动。 焊膏涂于焊盘上后，移去刮刀产生的剪切应力，将使焊膏恢复到原有的高粘度状态，这样焊膏就会粘在这些地方而不会流到电路板的非金属表面上。 用旋转粘度计测量焊膏粘度时，发现随着粘度计转速的增加，测试值会明显下降。转速的提高意味着剪切速率增加，粘度明显下降，这也证明了焊膏是一种假塑性流体。 除了剪切力以外，颗粒的大小和环境温度也会影响焊膏的粘度。在金属含量和焊剂载体相同的条件下，当剪切力增大、温度升高或颗粒体积减小（较细的颗粒）时，粘度也会随之减小。影响焊膏粘度的因素包括焊料粉末含量、焊料粉末粒度、温度与转速。 焊膏中焊料粉末的增加明显引起粘度增加。焊料粉末的增加可以有效地防止印制后及预热阶段的坍塌，焊接后焊点饱满，有助于焊接质量的提高。这也是常选用焊料粉末含量高的焊膏，并采用金属模板印制焊膏的原因。在焊膏中金属粉末含量及焊剂完全相同时，焊料粉粒度的大小将会影响强度。当粒度增加时，粘度反而会降低。 温度对焊膏的强度影响也很大，随着温度的升高，粘度会明显下降。因此，无论是测试焊膏的粘度，还是印制焊膏都应该注意环境温度。通常印制焊膏时，最佳环境温度为 23 ℃ 士 3 ℃ ，精密印制时则应由印制机恒温系统来保证。 對于錫膏的粘度程指標常用“pa . s”为單位表示,印刷錫膏的粘度一般在600—1200 pa.s有两个参数可以更好地描述锡膏的印刷性能： 触变系数(TI)=log(A/C) 粘度不恢复率(NRR)=((B-D)/B) x 100 高触变性指数(TI)意味着锡膏在高剪切率下更容易变稀，也可以理解为在钢网上有更好的滚动性（相同的钢网开孔尺寸和相同的刮刀压力）。 低NRR（Non Recovery rate）意味着锡膏在剪切力消除后，粘度恢复的时间更短。可以理解为锡膏在PCB板上有更好的抗冷坍塌能力。 ( 2 ）坍塌性 坍塌性是焊膏涂在焊盘上后扩散的能力。如果焊接效果好，焊膏坍塌面积就很小。坍塌性还取决于焊膏中金属的百分含量。 控制坍塌最可靠的办法就是确定一个无坍塌范围，并保证焊膏不超出此范围。过量的焊膏坍塌会造成桥接。 ( 3)工作寿命 焊膏的工作寿命一般可定义为焊膏在印制前在模板上或者印制后在基板上的流变性质保持不变所持续的时间。 此定义的两部分都是正确的，但并不都有用。例如，印制前焊膏滞留在模板上的时间并无太大用处。但是，印制后焊膏留在基板上的时间长短却是很有价值的，它决定了贴装机将元件贴装好所需的最长时间。 因此，“工作寿命”应更准确地定义为：焊膏从打开焊膏瓶到再流焊，其流变性质保持不变所需的最长时间，它包括印制、定位、烘烤及操作所需的全部时间。 粘性是焊膏在定位之后再流焊之前附着于表面组装元器件的能力，焊膏的粘性是检验其工作寿命是否消失的标准。如果粘性检验表明焊膏已超出其工作寿命，那么它就不能在贴装过程和再流焊之前的操作过程中将元件定位。 从使用角度考虑，品质优良的焊膏应有以下特性： 印制性能良好，能顺利连续地印制，不会堵死模板的孔眼，也不会在模板的反面溢出不必要的焊膏； 触变性好，放置或预热时不产生塌陷，也不会出现桥接现象；有良好的焊接性，不会产生焊珠飞溅（焊膏在再流焊后向焊接部位四周溅出微小的焊球）引起的短路； 贮存寿命长，长时间存放粘度无变化；印制后放置时间长，一般在常温下能放置 12 ～ 14h ； 焊接后残余物应具有较高的绝缘电阻，且清洗性好；无毒、无臭、无腐蚀性。 焊粉形状及其对焊膏性能的影响 下图是放大后的焊粉表面形貌，其中黑色的为富锡相，其亮区为富铅相。焊粉形状可分为有规和无规两种，其形态对焊膏使用性能有一定影响 表 焊粉的不同形状及其对焊锡膏性能的影响 焊粉的形状以球状最佳，它具有良好的印刷性而不会出现堵塞孔眼的现象。此外，从几何学的角度来看，球形粉末具有最小的表面积，在制造、存储和印刷中不易氧化，对提高焊接质量是非常有利的。焊粉的氧化会导致可焊性差、桥接、焊锡球等缺陷 焊膏的评价方法 1．焊膏的外观 焊膏商标应标有制造商名称、产品名称、标准分类号、批号、生产日期、焊剂类型、锡粉粒度、焊膏的粘度、合金所占百分比、保存期等。