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细说无铅回焊 三

文章来源:PCB信息网     发布时间:2010/8/24 8:52:18     发布时间:2010/8/24 8:52:18  【关闭】
2.4锡膏等级与配制

       按照J-STD-005锡膏规范,依比例选出表列各种直径的锡粉,然后搭配助焊剂,于特殊“双行星轨道”之混搅机中进行轻柔搅拌(Double Planetary Mixing)中,在不伤及锡粉下可使均匀混合成为锡膏。此种“双行星”搅拌方式,是利用两具双拌桨,从同一轴心对容器内的膏体进行慢速旋转搅拌。该四桨叶是以其厚度方向从膏体的外缘连续划过,逐渐逼使内外膏料产生高效率的混合,只要划过3圈后,大部膏料均已完成彼此混合;旋转36圈后,任何一桨均已与全部成员完成接触,是一种很温柔但却高效的搅拌机。

       锡膏在印刷刮刀之水平推行中不但要容易滚动,而且穿过钢板开口着落在PCB焊垫上还要黏牢,要求印后十小时以内,或于零件踩脚时,均不可发生坍塌的情形。故知其商品之难度颇高,质量亦非常讲究。
       锡膏是一种高单价的物料(以SAC305锡膏而言,每公斤即在N.T.2000元以上),一旦发现吸水则只有报废一途以减少后患。国际规范J-STD-005在其表2A与2B中,已将六种型式(Type)锡膏中的锡粉,按不同直径在重量百分比方面加以规定,以减少在印刷与踩脚时的坍塌,并在热风回焊中容易愈合成为良好的焊点。下列者即为各型锡膏中锡粉组成之百分比,其中最常用者为Type3(主要锡粉直径为35-38μm),其次是用于密距窄垫的Type4(锡粉直径以30μm为主),其它Type在组装业界较少使用(其它Type5 or 6系用于覆晶Flip Chip之封装)。

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2.5锡膏现场作业性品质

       事实上锡膏质量之待检项目甚多,不同规范亦有不同的要求,一般在作业质量与后续可靠度方面,平均即有15-20项之多。供货商也并非在每次出货时都要每项必做。至于使用者则只需就其生产作业的必要性,且在无需精密昂贵仪器的条件下,以简易的手法检测其关键项目即可。以下五种质量项目即按此种观点而选列,可供使用者现场参考。

(1)愈合性(凝聚性或熔合性)试验
       Solder Ball Test(IPC-TM-650之2.4.43),是在阳极处理过的铝板上,加印一个小圆饼形的锡膏(直径6.5mm厚度2mm),然后小心平置于小型锡池上,无铅锡池之温度设定为245-255℃。此时锡膏中的锡粉开始受热愈合成为一个圆顶型的焊饼,锡膏中已熔化的助焊剂则被不断挤出而向外扩张。放置5秒钟后即小心水平取下并放平,直到冷却后才以10-20倍放大镜去做检查。此试验是在检查锡粉愈合的能力如何?其中若已部份生锈而无法愈合之下,将随Flux向外扩散成为卫星状的小碎球。


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图9此为锡膏规范中测试愈合性(Coalescence)的允收与拒收画面,其金属载板为阳极处理过的铝板,只做为传热的工具。良好的锡膏熔合后其锡粉会集中成球,其中氧化较严重锡粉,在无法熔合下,将被排挤出来随著助焊剂的扩散而向外流失,左二图即为流失者太多而遭到拒收的画面。

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