一、锡膏性能介绍
无铅无卤低温高强度锡膏:
云莱环保无卤锡膏YL-HF7030-4M采用欧美军工焊接技术及生产设备，使用特殊助焊液及氧化物含量极少的球形锡粉研制而成，采用了一个符合 Rosin Mildly Activated Classification of Federal specification 要求的无卤素的活化剂系统，助焊剂中添加优质的表面活性剂、有机酸、触变剂等各种焊接材料,具有优越的流动性与焊接性；这种锡膏是RMA无卤助焊剂和球形锡粉的均匀混合体，质量依照IEC无卤标准、欧盟《RoHs》标准及美国IPC-TM-650标准，适用于SMT生产中各种高精密焊接。
无铅无卤低温高强度锡膏具有以下优点
l 优良的印刷性，消除印刷过程中的遗漏，凹陷和结块现象，能长时间保持其粘性，减少掉件的产生，能适应于恶劣的环境。
l 在各类型之组件上均有良好的可焊性，优良的润湿性。
l 回焊时具有优良的润湿性，产生的锡珠极少；焊后焊点饱满均匀、强度高、导电性能优异。
l 印刷在PCB后仍能长时间保持其粘度，在连续印刷时可获得高稳定的脱膜性。
l 抗坍塌性优良，绝少桥连，适合密间距IC、BGA的产生。
l 回流窗口宽，焊接工艺过程易于控制虚焊、假焊等不良发生，直通率高。
l 印刷稳定、流畅，无露铜、少锡。。
l 工作时间长，适用于恶劣环境。
无铅无卤低温高强度锡膏特性
云莱环保无卤锡膏YL-HF7030-4M/Sn/Bi/Ag/Sb/X无铅无卤低温高强度锡熔点143℃；作业实际温度需求170-200℃(Time30-90Sec);对不能承受高温的PCB板：如室内外显示屏、遥控板、玩具板等具有优异的焊接强度，焊点可靠性比Sn/Bi、Sn/Bi/Ag系列高60%以上，回焊后焊点饱满且表面残留物极少无需清洗,符合ROHS环保无卤标准，为目前强度最高的低温焊接锡膏。
二、锡膏规格
序号 | 测试项目 | 测试规格 | 测试标准 |
1 | 锡膏外观 | 呈灰色糊状，不可含杂物 | 目视 |
2 | 合金成份 | Sn/Bi/Ag/Sb/X | J-STD-006 |
3 | 熔点 | 143℃ | DSC |
4 | 锡粉粒径 | 4＃ (20-38um) | IPC-TM-6502.3.2.14 |
5 | 锡粉形状 | 球型 |
6 | 金属含量 | 90±0.5% | IPC-TM-650 2.2.20 |
7 | 助焊剂的酸值 | 90-150mgKOH/g | IPC-TM-650 2.3.13 |
三、测试项目数据表
序号 | 试验项目 | 依据标准 | 检测结果 | 判断结果 |
1 | 合金成份 | J-STD-006 | Sn/Bi/Ag/Sb/X | pass |
2 | 颗粒度 | IPC-TM-650 2.2.14.1 | 20-38um | pass |
3 | 氧含量 | CW-03-013 | 100ppm | pass |
4 | 助焊剂稳定性 | GB/T 9491-2002 | 稳定 | pass |
5 | 金属含量 | IPC-TM-650 2.2.20 | 89.7% | pass |
6 | 助焊剂酸值 | IPC-TM-650 2.3.13 | 145mgKOH/g | pass |
7 | 卤素含量 | IPC－TM－650 2.3.28 | <900ppm | pass |
8 | 粘度 | JIS-Z-3284 | 160 pa.s | pass |
9 | 触变性 | JIS-Z-3284 | 0.82 | pass |
10 | 锡球 | IPC-TM-650 2.4.43 | 1 | pass |
11 | 润湿性 | JIS-Z-3284 | 1级 | pass |
12 | 扩展率 | JIS-Z-3197 8.3.1.1 | 90.3% | pass |
13 | 粘着力 | JIS-Z-3284 | 177 | pass |
14 | 腐蚀性 | JIS-Z-3197 | 无穿透腐蚀 | pass |
15 | 坍塌性试验 | IPC-TM-650 2.4.35 | 0.2mm无桥连 | pass |
16 | SIR | IPC-TM-650 2.6.3.3B | 1.26×1012 | pass |
17 | 印刷寿命 | 本部标准 | > 8小时 | pass |
18 | 空洞 | IPC-610/J-STD-001 | <10% | pass |
四、锡膏测试内容
1、锡粉的粒径与形状
1）目的：良好的锡粉形状与粒径范围，将有助于印刷时的下锡性。
2）测试标准：J-STD-005
IPC-TM-650 2.2.14.1
3）规格内容：
T5＃(15-25) | T4＃(20-38) | T3＃(25-45) | T2.5＃(25-63) | T2＃ | 其它 |
<15 UM | <20 UM | <25 UM | <25 UM | <25 UM | < 5 % |
15-17 UM | 20-25 UM | 25-30 UM | 25-35 UM | 25-35 UM | > 95 % |
18-20 UM | 26-30 UM | 31-35 UM | 36-45 UM | 36-45 UM |
21-23 UM | 31-35 UM | 36-40 UM | 46-55 UM | 46-55 UM |
24-25 UM | 36-38 UM | 41-45 UM | 56-63 UM | 56-75 UM |
>25 UM | >38 UM | >45 UM | >63 UM | >75 UM | < 1 % |
4) 测试设备：析杰图像分析仪
5）测试方法：使用析杰图像分析仪的显微镜观察锡粉外观。并利用随机取样的方式计算出锡粉的 粒径分布范围，同时观察锡粉的形状是否呈现为“真球形”或者是“不定形状”。
6) 测试结果： 锡粉粒度分布
对应粒度 | <20 UM | 20-25 UM | 26-30 UM | 31-35 UM | 36-38 UM | >38 UM |
标准值（%） | < 5 % | > 95 % | < 1 % |
测试值（%） | 3 % | 97 % | 0 % |
锡粉形状：球形
2、粉氧含量
1）目的：测定锡粉的氧化物含量。
2) 测试标准：CW-03-013
3）测试设备：烧杯、油酸、电磁炉
4）测试方法：随机取样 5 - 15g 锡粉，采用油酸法测试锡粉的氧化物总量。
5) 判定标准：≤800ppm
6）测试结果：100ppm
3、助焊剂的稳定性
1）目的：测定助焊剂在高温（45℃）和低温（5℃）条件下的物理稳定性。
2）测试标准：GB/T 9491-2002
3）测试设备：冰箱，烘箱
4）测试方法：
用振动或搅拌的方法使焊剂试样充分混合，取 50ml试样于100ml 试管，盖严，放人冷冻箱中冷却到 5℃±2℃，并保持 60min±5min，再在此温度下观察和目测焊剂是否有明显 分层或结晶物析出等现象。打开试管盖，将试样放在无空气循环的烘箱中，在 45℃±2℃下 保持 60min±5min，再观察和目测焊剂是否有结构上的分层现象。
5) 判定标准：若在上述任一情况下出现分层则为不合格。
6) 测试结果：PASS
4、金属含量
1）目的：确保锡膏的金属含量在一定范围内。
2）测试标准：IPC-TM-650 2.2.20
3）测试设备：烧杯，加热炉，电子天平
4）测试方法：
A）锡膏搅拌均后,准确称取 15～30 g 样品至 250ml 烧杯中，记录其重量为 W1(g)；
B）放在 330～350℃上，加热使焊锡膏与助焊剂完全分离, 放冷并令焊锡固化；
C）取出已固化的焊锡，用无水乙醇清洗表面的残留并干燥，准确称量并记为 W2(g)。
5）结果计算：金属含量=W2/W1*100 %
6）判定标准：90 ± 0.5 %
7）测试结果：89.7%
5、助焊剂卤素含量
离子色谱法 IPC－TM－650 2.3.28
依据IPC-TM-650 2.3.28.1规定的方法进行检测，准确称取约1g的无铅锡膏样品，加入 50ml的异丙醇水溶液（VIPA：VH2O=10:90）,将其置于80℃的水浴中保持了16h；用离子色谱 分析仪对该水溶液进行氟、氯、溴3种离子的测试，通过数学运算得出该无铅锡膏样品助焊 中3种离子的含量。
卤素离子含量和铜镜腐蚀性的检测结果：
序号 | 检测项目 | 技术要求 | 实测结果 | 单项结论 |
1 | 卤素含量 F,Cl,Br,F,I ＜1500ppm | F | L0:＜100PPm L1:＜300PPm M1:＜900ppm | ND | 合格L0 |
Cl | ND |
Br | ND |
I | ND |
2 | 铜镜腐蚀性 25℃，45～55% RH 24h | L：无任何穿透腐蚀 M类型：穿透面积不大于50% H类型：穿透面积大于50% | L1:铜镜无腐蚀 | 合格 L |
备注：“ND”表示其含量低于检测下限5ppm |
五、 附件
附件1.锡膏的使用与贮存
储存温度及期限 | 0-10℃：生产日起6个月内(密封保存) |
大于10℃:生产日起15天内(密封保存) |
开封存后:6天内(冷藏库0-10℃密封保存) |
新锡膏之储存 | 购买后应放入冷藏库存中保管,采用先进先出之观念使用。 |
开封后锡膏之保存 | 使用后的锡膏必须装于干净无污染之空瓶,密封置冷藏库中保存,不可和新锡膏混合,开封后的锡膏保存期限为6天,超过保存期限请做报废处理，以确保其生产质量。 |
注意事项 | 不慎沾染手脚时，立即用肥皂，清水冲洗，勿用手揉搓，少量残留可用酒精擦洗。 |
回温 | 锡膏从冷藏库中取出后，不可马上开封，为防止结雾，必须置于室温(2-4小时)至锡膏回温到25℃方可开封存使用。 |
搅拌 | 将锡膏投入印刷之前,须充分搅拌,以助焊剂与锡粉能均匀混合,搅拌时间约1-5分钟,视搅拌方式及速度而定。 |
投入量 | 投入量以锡膏不附着刮刀配件为准，采取少量多加。 |
附件2、炉温曲线
此回焊曲线适用于Sn/Bi/X 、Sn/Bi/Ag/Sb/X
时 间（S）
A、预热区
1.在预热区，焊膏内的部分挥发性溶剂蒸发，并降低对元器件之热冲击。
2.要求：升温斜率为1.0-3℃/秒。
3.若升温速度太快，则可能会引起锡膏的流动性及成份恶化，造成锡球及桥连等现象，同时会使元器件承受过大的热应力而受损。
B、保温区
1.在该区助焊剂开始活跃，化学清洗行动开始，使PCB在到达回焊区前各部温度均匀。
2、要求：温度为100-130℃，时间为90-120秒，升温斜率应小于2℃/秒。
C、回焊区
1.锡膏中的金属颗粒熔化，在液态表面张力作用下形成焊点表面。
2.要求：峰值温度为170-200℃，143℃以上时间为30-90秒（1mporant）。
3．若峰值温度过高或回流时间过长，可能会导致焊点变暗，助焊剂残留物碳化变色，元器件受损等。
D、冷却区
1.离开回焊区后，基板进入冷却区，控制焊点的冷却速度也十分重要，焊点强度会随冷却速度增加而增加。
2.要求：降温斜率小于4℃，冷却终止温度最好不高于80℃。
3.若冷却速度太快，则可能会因承受过大的热应力而造成元器件受损，焊点有裂纹等不良现象。
4.若冷却速度太慢，则可能会形成较大的晶粒结构，使焊点强度变差或元器件移位。