錫膏的定義 

錫膏 (Solder Paste) 也稱焊膏。錫膏是一種均勻的焊料合金粉末和穩(wěn)定的助焊劑按一定的比例均勻混合而成的膏狀體，適用于表面貼裝網(wǎng)板印刷涂覆，在通過(guò)回流焊接時(shí)可以使表面組裝元器件的引線或端點(diǎn)與印制板上焊盤(pán)形成合金性連接。這種物質(zhì)極適合表面貼裝的自動(dòng)化生產(chǎn)的可靠性焊接，是現(xiàn)代電子業(yè)高科技的產(chǎn)物。通常呈灰色或灰白色膏體，比重介于：7.2-8.5。一般為500g密封罐裝，也有特別定做的如管狀針筒包裝或1kg包裝，與傳統(tǒng)松香焊錫膏相比，多了合金金屬粉成分。于0~10℃間低溫保存（4~7℃保存最佳），目前也有常溫保存錫膏面市，效果仍不甚理想。 

錫膏的組成 

錫膏由焊料合金粉，簡(jiǎn)稱錫粉（Solder Power）和助焊劑（Flux）攪拌后組成，而助焊劑又由溶劑，成膜物質(zhì)，活化劑和觸變劑等組成。 

錫膏中錫粉的比重通常在85%～92%之間，用于印刷的錫膏常見(jiàn)的錫粉含量百分比是88%~90%。錫粉通常是由氮?dú)忪F化或轉(zhuǎn)碟法制造，后經(jīng)絲網(wǎng)篩選而成。 

Type 2型用于標(biāo)準(zhǔn)的SMT，間距為50mil，當(dāng)間距小到30mil時(shí)，必須用Type 3型焊膏 

Type 3型用于小間距技術(shù)（30mil-15mil），在間距為15mil或更小時(shí)，要用4型焊膏這即是UFPT（極小間距技術(shù)） 

助焊劑各組分所占錫膏比重、成份及作用： 

1、樹(shù)脂(Resins)： 2%～5%，該成份主要起到加大錫膏粘附性，而且有保護(hù)和防止焊后PCB再度氧化的作用；該項(xiàng)成分對(duì)零件固定起到很重要的作用；主要為松香及衍生的合成材料，最常用的是水白松香。 

2、活化劑(Activation)： 0.05%～0.5%，該成分主要起到去除PCB銅膜焊盤(pán)表層及零件焊接部位的氧化物質(zhì)的作用, 同時(shí)具有降低錫,鉛表面張力的功效；最常用的活化劑包括二羧酸，特殊羧基酸和有機(jī)鹵化鹽。 

3、觸變劑(Thixotropic)：0.2%～2%，該成份主要是調(diào)節(jié)焊錫膏的粘度以及印刷性能, 起到在印刷中防止出現(xiàn)拖尾、粘連等現(xiàn)象的作用；這類物質(zhì)很多，優(yōu)選的有蓖麻油，氫化蓖麻油，乙二醇一丁基醚，羧甲基纖維素。 

4、溶劑(Solvent)： 3%～7%，該成份是焊劑成份的溶劑，在錫膏的攪拌過(guò)程中起調(diào)節(jié)均勻的作用，對(duì)焊錫膏的壽命有一定的影響；多種組成成分，有不同的沸點(diǎn)。 

5、其它：表面活性劑，偶和劑等等 

錫膏中的助焊劑與錫粉的體積比通常為50% : 50%。助焊劑對(duì)焊膏從網(wǎng)板印刷到焊接整個(gè)過(guò)程起著至關(guān)重要的作用。 

錫膏的分類 

按回焊溫度分： 

1、高溫錫膏；2、常溫錫膏；3、低溫錫膏 

按金屬成分分： 

1、含銀錫膏(Sn62/Pb36/Ag2) 

2、非含銀錫膏(Sn63/Pn37) 

3、含鉍錫膏(Bi14/Sn43/Pb43) 

4、無(wú)鉛錫膏(Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5) 

低溫應(yīng)用：1、Sn43/Pb43/Bi14；2、Sn42/Bi58  

高溫、無(wú)鉛、高張力：1、Sn96/Ag4；2、Sn95/Sb5；3、Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5；4、Sn95.5/Ag3.8/Cu0.7  

高溫、高張力、低價(jià)值：1、Sn10/Pb90；2、Sn10/Pb88/Ag2；3、Sn5/Pb93.5/Ag1.5 

按助焊劑成分分： 

1、免洗型（NC）；2、 水溶型（WS或OA）；3、 松香型（RMA、RA） 

按清洗方式分： 

1、有機(jī)溶劑清洗型；2、水清洗型；3、半水清洗型；4、免清洗型  

常用的為免清洗型錫膏，在要求比較高的產(chǎn)品中可以使用需清洗的的錫膏。 

理解的錫膏回流過(guò)程 

當(dāng)錫膏在回流爐加熱的環(huán)境中，錫膏回流分為四個(gè)階段。 

1、Preheat 預(yù)熱升溫。首先，用于達(dá)到所需粘度和絲印性能的溶劑開(kāi)始蒸發(fā)，溫度上升必需慢(大約每秒2~3℃)，以限制沸騰和飛濺，防止形成小錫珠，還有，一些元件對(duì)內(nèi)部應(yīng)力比較敏感，如果元件外部溫度上升太快，會(huì)造成斷裂。 

2、Soaking 恒溫清洗。助焊劑活躍，化學(xué)清洗行動(dòng)開(kāi)始，水溶性助焊劑和免洗型助焊劑都會(huì)發(fā)生同樣的清洗行動(dòng)，只不過(guò)溫度稍微不同。將金屬氧化物和某些污染從即將結(jié)合的金屬和錫粉上清除。好的冶金學(xué)上的錫焊點(diǎn)要求“清潔”的表面。 

3、Reflow 回流焊接。當(dāng)溫度繼續(xù)上升達(dá)到錫膏合金熔點(diǎn)，錫粉首先單獨(dú)熔化，并開(kāi)始液化和表面吸錫的“燈草”過(guò)程。這樣在所有可能的表面上覆蓋，并開(kāi)始形成錫焊點(diǎn)。這個(gè)階段最為重要，當(dāng)單個(gè)的錫粉全部熔化后，結(jié)合一起形成液態(tài)錫，這時(shí)表面張力作用開(kāi)始形成焊腳表面，如果元件引腳與PCB焊盤(pán)的間隙超過(guò)4mil，則極可能由于表面張力使引腳和焊盤(pán)分開(kāi)，即造成錫點(diǎn)開(kāi)路。 

5、Cooling 冷卻。如果冷卻快，錫點(diǎn)強(qiáng)度會(huì)稍微大一點(diǎn)，但不可以太快而引起元件內(nèi)部的溫度應(yīng)力。 

錫膏回流焊接要求總結(jié)： 

重要的是有充分的緩慢加熱來(lái)安全地蒸發(fā)溶劑，防止錫珠形成和限制由于溫度膨脹引起的元件內(nèi)部應(yīng)力，造成斷裂痕可靠性問(wèn)題。其次，助焊劑活躍階段必須有適當(dāng)?shù)臅r(shí)間和溫度，允許清潔階段在錫粉剛剛開(kāi)始熔化時(shí)完成。時(shí)間溫度曲線中焊錫熔化的階段是最重要的，必須充分地讓錫粉完全熔化，液化形成冶金焊接，剩余溶劑和助焊劑殘余的蒸發(fā)，形成焊腳表面。此階段如果太熱或太長(zhǎng)，可能對(duì)元件和PCB造成傷害。錫膏回流溫度曲線的設(shè)定，最好是根據(jù)錫膏供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行，同時(shí)把握元件內(nèi)部溫度應(yīng)力變化原則，即加熱溫升速度小于每秒3℃，和冷卻溫降速度小于5℃。PCB裝配如果尺寸和重量很相似的話，可用同一個(gè)溫度曲線，重要的是要經(jīng)常甚至每天檢測(cè)溫度曲線是否正確。