对于各种焊膏,其基本成分组成都包括合金粉末、助焊剂、其他添加剂,虽然成分都大致相同,但是因为设计焊膏时有着不同的使用目的,造成了各种焊膏使用范围的不同。这一点就要求SMT工程师在选择焊膏时,首先需要明确焊膏所用于的产品,是用于精密高可靠性产品还是民品,是要求清洗的产品还是免清洗的产品。在明确了这些之后,就可以从众多的焊膏产品中选择出合适的几种,然后再做进一步的焊膏评估以选择出最合适的。在整个评估试验进行之前,先将选用的各种焊膏进行编号处理,以便以后试验中进行各种性能数据的比较。
焊膏是一种假塑性流体,有触变性。其黏度随时间、温度、剪切强度等因素而发生变化。焊膏的黏度主要与焊膏合金粉末含量、粉末尺寸、焊剂黏度相关,对黏度的要求随应用方法的不同而异。黏度太高,会粘连网孔;太低无法保形且无法粘固元器件。黏度试验主要测试各种焊膏的黏度,触变系数以及模拟在印刷过程中的黏度变化,从而可以比较各种焊膏黏度和印刷中的黏度变化情况。
试验中使用了黏度计PCU-205,对粘度进行测试,通过改变转速,模拟实际的SMT印刷效果,以得到剪切力恢复情况。转速变化情况如下表:
周期 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Speed(rpm) |
10 |
3 |
4 |
8 |
10 |
20 |
30 |
10 |
Time(min) |
3 |
6 |
3 |
3 |
3 |
1 |
1 |
1 |
按照上表设置好黏度计的转速后,就可以将焊膏放入黏度计中,按照设置完成一个周期的循环后,就可以得到焊膏在SMT贴片加工中不同周期时的黏度。
型号 |
黏度(Pa.S) |
|||||||
周期1 |
周期2 |
周期3 |
周期4 |
周期5 |
周期6 |
周期7 |
周期8 |
|
#1 |
112.6 |
252 |
209.4 |
178.9 |
113.8 |
75.8 |
61.2 |
110.3 |
#2 |
216.2 |
426.9 |
364.5 |
319.9 |
222.6 |
157.9 |
130 |
217.2 |
#3 |
239.5 |
502.1 |
426.8 |
374.7 |
259.5 |
183.3 |
142.2 |
256.8 |
#4 |
231.5 |
486.3 |
412.1 |
355 |
236.1 |
165.4 |
136.5 |
225.5 |
#5 |
141 |
311.2 |
257.6 |
222.7 |
145.8 |
101.8 |
83.8 |
144 |
#6 |
199.5 |
403.5 |
344.5 |
303.6 |
211.5 |
150.8 |
122.2 |
200.8 |
#7 |
165 |
360.6 |
306.9 |
266.7 |
170.2 |
121.3 |
99.8 |
163.5 |
#8 |
189.2 |
412.3 |
352.1 |
305.9 |
204.8 |
143.5 |
117 |
197.8 |
按照下面的计算公式,就可以得到焊膏的触变系数Ti和计算剪切力恢复情况R%。触变系数Ti值计算公式:Ti=log(3rpm时粘度/30rpm时的粘度);计算剪切力恢复情况使用公式:
通常来说触变系数Ti在0.5~0.6之间,系数高说明触变性好有利于印刷,而剪切力恢复系数R%则小的较好。
另外,黏度测试也可以按照IPC-6502.4.44进行。
还有一些测试方法,如表面绝缘阻抗,如果产品需要也要对焊膏这方面的性能进行测评,这些可以参看IPC的有关标准。同时,可能对实际使用者更看重焊膏的工艺特性,评估的时候只要做这方面的也可以了。总之,SMT贴片加工厂在选择焊膏的时候,首先根据产品的需要,然后在具体评估焊膏各方面的性能,以得到最合适于产品的焊膏。