SMT的成功优化 第3部分: 助焊剂化学

SMT的成功优化

第3部分: 助焊剂化学

我们继续讨论有关模板印刷工艺的优化(参见第1部分，第2部分)，助焊剂化学的类型也起到重要的作用，尤其是水溶性与免洗类型。焊膏对我们暴露的环境很敏感。水溶性的化学从本质上讲对温度、湿度更加敏感，因为它们对以免洗的松香/树脂为基础的元件更加容易吸湿。敏感性显著增加，因为超细模板印刷所需要的焊锡膏沉积物继续降低小齿元件的尺寸。

助焊剂化学起到许多复杂的功能，包括:

化学上的功能:去除现存的表面氧化物

·      促进湿润

·      转移热能

·      提供抗氧化物(在回流过程中控制再次氧化)

物理上的功能:

·      作为一种载体或才媒介

·      延缓焊锡粉末颗粒

·      提供粘着性，把持元件

·      允许焊锡膏滚动在模板上

·      保留缝隙的定型后印刷

·      在免洗配方里，起到一种保护性的封装后回流的作用

为了实施这些功能，助焊剂化学并入化学品的其它某些分类:溶剂，活性剂或活性剂包装，流变学添加剂以及在某些免洗配方里的松香/树脂。有关助焊剂化学更深层次的信息，请到这里来。

为了讨论有关SMT工艺的改善，我只着重讨论松香/树脂，或者没有的话，(之后指松香)助焊剂化学的部分。从制造的数据看，在打开罐或筒之前，免洗的配方显示出色的性能。以松香为基础的配方提供:如果存放正确，未打开和冷藏的话，使用期更长;更长的模板寿命;各季节变换后性能更加一致;总体印刷性能更佳(参见如下);更加能够把元件粘着在位置上;在回流工艺中能够更好地阻挡焊接粉末的氧化。

图 1. 模板印刷的结果。

作为一名技术支持的工程师，我已经经过许多次模板印刷的试验。图1确认我经历的模板印刷结果，典型地比较免洗与水溶性印刷的性能。松香是粘性物质，可以增加粘着(外部吸引力，对其它表面的焊锡膏)以及粘着性(内吸引，对自身的焊锡膏)性能。和任何东西在一起，都需要一种平衡。但是，这里的粘着可以帮助焊锡膏从模板的缝隙里释放出来，维持形状并且防止“结块”。焊锡膏的粘着性能由于沉积在PCB焊盘上而加强。焊锡膏粘着在焊盘上可以帮助焊膏沉积以从模板缝隙里拉出，因为PWB从模板上被降低。至于超细的模板印刷，这些力对于确保成功是至关重要的，因为供焊锡膏粘着的表面积很少。

图 2. 水溶性，左; 免洗，右。

至于这一点，我相信许多人都认同我至今所说的观点。但我接下来的话可能令人猝不及防:    我甚至认为在大多数情况下，免洗的焊锡膏回流的结果比水溶性配方的结果更好。尤其是超细的焊锡膏沉积，见图2。

使用的材料是6号粉状焊锡膏和6mil的模版缝隙与3mil厚的模版，使用高温的浸渍曲线。这些条件代表回流环境最差的情景，但这表代一种比较免洗与水溶性焊膏的共同趋势。图片显示水溶性焊锡膏产生一种看似冷的焊锡接接头，实际上活性剂被用完了。抗氧化性极少，粉末颗粒被氧化，不能粘着，这种现象指接歧。在完全相同的回流曲线下，免洗的焊锡膏回流与粘着相当不错。

松香比水溶性的元件抗氧化性的效果更好。开始的时候去除现存表面的氧化物更加有效，但水溶性的配方在回流工艺中也不能避免再次氧化。

在我们下次的讨论中，我们会调查相同面积比的圆形与正方形缝隙之间的转换效率差异。

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