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，在通過回流焊接時可以使表面組裝元器件的引線或端點與印制板上焊盤形成合金性連接。這種物質(zhì)極適合表面貼裝的自動化生產(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的錫粉含量百分比是88%~90%。錫粉通常是由氮氣霧化或轉(zhuǎn)碟法制造，后經(jīng)絲網(wǎng)篩選而成。 

Type 2型用于標準的SMT，間距為50mil，當間距小到30mil時，必須用Type 3型焊膏 

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

助焊劑各組分所占錫膏比重、成份及作用： 

1、樹脂(Resins)： 2%～5%，該成份主要起到加大錫膏粘附性，而且有保護和防止焊后PCB再度氧化的作用；該項成分對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銅膜焊盤表層及零件焊接部位的氧化物質(zhì)的作用, 同時具有降低錫,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，在錫膏的攪拌過程中起調(diào)節(jié)均勻的作用，對焊錫膏的壽命有一定的影響；多種組成成分，有不同的沸點。 

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%。助焊劑對焊膏從網(wǎng)板印刷到焊接整個過程起著至關重要的作用。 

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、無鉛錫膏(Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5) 

低溫應用：1、Sn43/Pb43/Bi14；2、Sn42/Bi58  

高溫、無鉛、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。 

理解的錫膏回流過程 

當錫膏在回流爐加熱的環(huán)境中，錫膏回流分為四個階段。 

1、Preheat 預熱升溫。首先，用于達到所需粘度和絲印性能的溶劑開始蒸發(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，一些元件對內(nèi)部應力比較敏感，如果元件外部溫度上升太快，會造成斷裂。 

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

3、Reflow 回流焊接。當溫度繼續(xù)上升達到錫膏合金熔點，錫粉首先單獨熔化，并開始液化和表面吸錫的“燈草”過程。這樣在所有可能的表面上覆蓋，并開始形成錫焊點。這個階段最為重要，當單個的錫粉全部熔化后，結合一起形成液態(tài)錫，這時表面張力作用開始形成焊腳表面，如果元件引腳與PCB焊盤的間隙超過4mil，則極可能由于表面張力使引腳和焊盤分開，即造成錫點開路。 

5、Cooling 冷卻。如果冷卻快，錫點強度會稍微大一點，但不可以太快而引起元件內(nèi)部的溫度應力。 

錫膏回流焊接要求總結： 

重要的是有充分的緩慢加熱來安全地蒸發(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)部應力，造成斷裂痕可靠性問題。其次，助焊劑活躍階段必須有適當?shù)臅r間和溫度，允許清潔階段在錫粉剛剛開始熔化時完成。時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，可能對元件和PCB造成傷害。錫膏回流溫度曲線的設定，最好是根據(jù)錫膏供應商提供的數(shù)據(jù)進行，同時把握元件內(nèi)部溫度應力變化原則，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，可用同一個溫度曲線，重要的是要經(jīng)常甚至每天檢測溫度曲線是否正確。