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焊膏在工业领域中的应用

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2014-04-08 09:44:00【

 

  焊膏是一种均匀的焊料合金粉末和稳定的助焊剂按一定的比例均匀混合而成的膏体状。在焊接时可以形成合金性连接。这种物质极适合表面贴装的自动化生产的可靠性焊接,是现代电子业高科技的产物。

  作为一种电子材料,焊膏既是一种新材料,也是一种旧材料。随着计算机、通讯设备、家用电器等向高性能、小型化,多用途发展,以前的手工焊,以及后来的波峰焊,都不能满足这种发展的需要,所以才发展到现在的SMT,焊膏也就是在这个时候应运而生。从现在的应用领域来看,焊膏主要分为两种类型:点焊类和印刷类。由于焊膏的可塑性强,使它可以焊接到许多固体焊料无法焊接的工件部位,焊膏的应用非常广泛,从极其简单的应用到非常复杂的工艺流程,都有焊膏的应用例子。焊膏很适合纯机械部件中金属部位的焊接,例如散热管,鱼钩和流体控制设备中的密封接口。在机电领域中,焊膏应用于线路和电缆部件焊接,线缆连接加强器等。焊膏在电气行业的应用包括印刷电路板和元器件制造,可涵盖您能想到的任何电子产品——从玩具到数字手表,从计算器、手机到超级计算机。焊膏的组成及特性焊膏(图)本身是种非常复杂的物质,由助焊膏和合金粉末组成。焊膏被定义为高密度的悬浮体,固(金属颗粒)液(助焊膏)体积比为50%比50%,可以认为是一种均一的混合物。从流变学上看焊膏的状态是密集的合金粉末分散于非牛顿流体的助焊膏载体中。合金焊料粉是焊膏的主要成分,也是焊接后的留存物,它对回流焊焊接工艺、焊点高度和可靠性都起着重要作用。合金焊料粉末的成份、颗粒形状和尺寸是影响焊膏特性的重要因素,需根据焊接对象的实际需要和具体焊接工艺合理选择。焊剂是净化焊接表面、提高润湿性、防止焊料氧化和确保焊点可靠性的关键材料。

  维特欣达科技根据合金粉末的使用温度不同分为低温应用合金和中温应用合金以及高温应用合金,低温应用合金如Sn42/Bi58,这类合金脆性较大;中温有铅合金Sn64Bi35Ag1、高温有铅应用合金如Sn96.5Ag3Cu0.5,在无铅合金中,以Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5应用最为广泛;另外还有一些更高温度使用的合金如Sn90/Pb10等。合金焊料粉末按形状分成无定形和球形两种。球形合金粉末的表面积小、氧化程度低、制成的焊膏具有良好的印刷性能。合金焊料粉末的粒度一般在200目~400目。粒度愈小,粘度愈大;粒度过大,会使焊膏粘接性能变差;粒度太细,则由于表面积增大,会使表面含氧量增高,也不宜采用。在焊膏中,助焊膏是合金粉末的载体。为了改善印刷效果和触变性,还需加入触变剂和溶剂。通过助焊剂中活性剂的作用,能清除被焊接材料表面以及合金粉末本身的氧化膜,使焊料迅速扩散并附着在被焊金属表面。助焊剂的组成对焊膏的扩展性、润湿性、塌陷、粘度变化、清洗性质、锡珠及储存寿命均有较大影响。一款性能优良的焊膏,需要具有能够满足工艺要求的流变特性和润湿特性。焊膏属于假塑性的非牛顿流体,具有粘性(近液体)和弹性(近固体),为了加深对焊膏在使用过程中流变行为的理解,我们需要对焊膏进行一系列的流变性和粘弹性测试,以获得相关参数,如粘度(η)、弹性储存模量(G)、损耗模量(G)等,还可以通过测试获得一些流变曲线,如剪切应力-应变曲线,蠕变恢复曲线等。在振动测试中,焊膏的动态粘度会随着振动频率的增加而减少。这就意味着振动有利于提高焊膏的流动性,在较高的剪切应变和剪切应力条件下,焊膏的储存模量较小;而较大的剪切应变能减少焊膏的形变恢复性。焊料的润湿状态,是在组件电极与焊料粒子经焊剂作用将表面氧化物去除后,形成各种金属原子的直接接触,通过表面张力的牵引,促进在接口形成合金。润湿力和润湿时间是表征焊料润湿能力的两个重要参数。SnAgCu合金焊料相对SnPb合金焊料而言,其润湿力较低,润湿时间较长。