焊锡膏

1. 材料组成

        焊锡膏的主要成分为焊锡粉和焊剂。焊锡膏中焊锡粉的含量一般约为80%至95%，其含量影响焊锡膏的粘度和回流后焊料的厚度。下面将概要说明焊锡粉和焊剂。

(a) 焊锡粉

       以前，焊锡粉的金属成分主要为Sn-Pb和Sn-Pb-Ag类，如共晶焊料（Sn-37Pb）和含银焊料（如Sn-36Pb-2Ag）。但是近年来，出于环保的观点，已经广泛使用各种无铅金属（主要为Sn-Ag-Cu类），以达到全面废除铅的目的。依据用途和焊接方式来选择使用这些无铅焊锡粉。

        焊锡粉的粉末粒度范围如下图所示，此范围对焊锡膏的印刷性等有重要的影响。在安装精细节距的封装时，请使用球形焊锡粉。

       通常使用的焊锡粉粒径为50至60 μm以下，但是对于精细节距（0.5 mm节距以下的QFP和0.8 mm节距以下的BGA等），使用粒度在40 μm以下，且粒度分布窄的焊锡粉焊接效果较好。但是，粒度越细的焊锡粉，越可能会由于表面氧化形成不良微小焊球以及影响焊料的浸润性，所以在使用含这类焊锡粉的焊锡膏时需要十分注意。

(b) 焊剂

         以下为焊剂用于焊接工序的目的。

• 除去元件表面和焊接部表面的氧化物
•  预防焊接过程中的氧化
• 减少熔融焊料的表面张力

     换言之，焊剂是用来提高焊接性的。

     辅助焊接的焊剂含增粘剂、触变剂、溶剂和活性剂四种成分，用于以下用途。

• 增粘树脂… 元件安装、金属清洗、防止氧化
• 触变剂 … 防止焊锡粉和焊剂分离，防坍塌
• 活性剂 … 金属清洗
•  溶剂 … 形成焊锡膏

        焊剂分为三大类：松香型焊剂、合成树脂型焊剂以及水溶性焊剂。根据活性度的不同，松香型焊剂可以分为三种类型：R型（松香焊剂）、RMA型（弱活性焊剂）和RA型（活性焊剂），下表3列出其特点如下。

        焊锡膏中焊锡粉粒度范围以及适用的节距

2.所需特性
        下面说明焊锡膏所需特性。

(a) 回流前
制造后随时间的变化小
印刷性和涂布性良好
涂布后随时间的变化小（粘性保持时间长，形状不会崩塌）
作为焊剂，与焊锡粉不会分离
焊锡膏制造后，表面不会固化
涂布后坍塌（渗出）少

(b) 回流后
焊接性好
不良微小焊球少
具有良好的清洗性，不留下焊剂残渣
即使留下焊剂残渣，也可确保信赖性

3.选择时的注意点
        在选择焊锡膏时，要注重其印刷性、焊桥和焊球以及清洗性等方面，请注意以下内容。

(a) 印刷性
通常，选择焊料的粒径小于金属印刷板开口宽度的 1/4 至 1/5 的焊锡粉。
如果粘度过高，则会降低焊锡离板性能，发生焊锡不足；如果粘度过低，则可能会发生渗出或者焊锡坍塌。
因此，作为一般的印刷用途，建议粘度为 200 Pa・s 至 300Pa・s/25°C 左右（Malcom 粘度计）。
（还要注意触变性。）

(b) 焊桥和不良微小焊球
注意焊锡粉的氧化，选择粒度分布窄的焊锡粉。
选择焊剂内溶剂沸点低的焊锡膏，并选择松香分子量高和焊剂本身含量低的焊锡膏。

(c) 清洗性
松香型焊剂在回流过程中发生氧化，造成对清洗剂的溶解性降低。因此应选择氧化性较强的松香类焊锡膏。