无铅焊膏中松香成分调整测试

碟中谍

2015/09/28

私聊

物性测试综合讨论

近年来，电子设备及其系统的发展，让电子封装技术对封装材料及工艺也提出了更高的要求。在板级封装无铅化的变革中，焊膏已经成为影响封装工艺好坏的决定性因素。实验室在前期研制了一种松香型无铅焊膏，型号为SYS305，但其存在粘度小、塌陷严重、铺展性差、焊后残留过多等缺点，无法投入实际的生产使用。本实验室针对这些不足，对原有配方进行改进。
助焊剂各组分原始比例见表1。

表1 助焊剂各组分初比例

助焊剂组分	活化剂	溶剂	松香	成膜剂	触变剂	其他添加剂
百分比（%）	10	40	35	4	7	4

调整松香占助焊剂总量的百分比
根据松香对助焊剂的影响，调整松香在助焊剂中的百分比。在所用松香配比为A2组比例的基础上，调整占助焊剂总量的百分比，命名为B组，调配7种助焊剂进行测试。以B0组为对比。配方如表2所示。

表22 B组松香配方

配方号	松香百分比（%）	水白松香（g）	全氢化松香（g）	KE-604松香（g）	溶液总量（g）
B0	0	0	0	0	6.5
B1	33	1.65	0.075	1.5	10
B2	37	1.85	0.16	1.69	10
B3	39	1.95	0.17	1.78	10
B4	41	2.05	0.18	1.87	10
B5	43	2.15	0.18	1.97	10
B6	45	2.25	0.19	2.06	10

（1）对B组进行铺展测试，铺展测试情况见图1。测试结果见表3。

图1 B组铺展测试情况

表3 B组铺展测试结果

配方号	松香百分比（%）	铺展情况	铺展面积（mm²）
B0	0	焊点不饱满，焊后残留成壳	63.384
B1	33	焊点饱满，焊后残留成壳	65.818
B2	37	焊点饱满，焊后残留成壳	66.243
B3	39	焊点不饱满，焊后残留成壳	66.442
B4	41	焊点饱满，有回缩	70.610
B5	43	焊点饱满，有回缩	70.122
B6	45	焊点不饱满，有回缩	71.229

为了更加清楚直观地对上述7种助焊剂的铺展面积大小进行比较，因此画出柱状图，见图2。随着松香比例的不断增加，助焊剂焊点的铺展面积递增。当松香比例大于40%就会产生回缩现象，同时焊点形状不规则。

图2 铺展面积柱状图（单位：mm²）

（2）对B组进行塌陷测试，塌陷测试情况见图3。测试结果见表4。如果焊膏不含松香，会造成焊膏过干，甚至不能完全印刷到板上，造成印刷图形不完整；而松香比例大于40%就会发生塌陷现象，影响焊膏成形性。

图3 B组塌陷测试情况（10倍）

表4 B组塌陷测试结果

配方号	松香百分比（%）	塌陷情况	塌陷率
B0	0	印刷图形不完整、有粘连	0.10
B1	33	印刷图形不均匀，有粘连	0.15
B2	37	粘连情况有所减轻	0.06
B3	39	粘连情况有所减轻	0.06
B4	41	印刷图形不清晰	0.15
B5	43	印刷图形不清晰	0.15
B6	45	印刷图形不清晰	0.15

（3）松香占助焊剂总量在0%~45%的范围内，当松香含量小于40%时，焊点没有回缩现象，且粘度适中，印刷图形完整较清晰。根据松香含量越少，残留物越少，得出最终确定松香含量为37%是最佳比例。焊点光亮、饱满，焊后残留均匀成壳，塌陷0.06，铺展均匀。

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大陆

第1楼2015/10/26

遥想十几年前我也做过焊膏的配置与流体及焊接性能的评估……

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铁板牛肉

第2楼2015/11/05

焊膏的铺展率测试需要统一初始的焊点印刷面积，依据润湿后的面积和焊点的高度等数据进行综合判断，你的测试仅仅依靠焊点外观状态进行判断，干扰太大，你怎么知道这些异常状态不是因为你底板的表面油污导致表面张力变化或者粗糙度差异导致的，一定是焊膏中松香含量差异导致的吗?