錫膏在使用過程中粘度上升、甚至發(fā)干會引發(fā)諸多問題,如印刷不良、漏印、下錫量減少、器件移位、飛片等,都會導(dǎo)致焊接良率大幅下降。造成錫膏發(fā)干的可能因素很多,大致可概括為使用條件原因和錫膏品質(zhì)原因,但從本質(zhì)上講,都是由于助焊劑與錫粉發(fā)生化學反應(yīng)所引起:
一、錫膏的使用條件
1、回溫:
為了減緩助焊劑和錫粉的反應(yīng)速度,延長保存時間,錫膏通常都需冷藏儲存。在使用前必須將錫膏置于室溫進行回溫。一般來說500裝的錫膏必須至少回溫2小時以上,以使錫膏的溫度與環(huán)境溫度相同。回溫不足就打開密閉的罐蓋,會導(dǎo)致空氣中的水汽因為溫差而凝結(jié)并進入錫膏,從而引起發(fā)干。
另外需要提醒的是,若使用錫膏自動攪拌機,則應(yīng)縮短或取消回溫過程。動攪拌機一般采用離心式設(shè)計,高速旋轉(zhuǎn)會使錫膏溫度上升(上升幅度取決于攪拌時間),因此若錫膏溫度已與室溫相同,再經(jīng)過離心攪拌后,溫度甚至可能會上升到40℃以上,從而影響錫膏品質(zhì)。
2、環(huán)境溫度及濕度:
大部分錫膏的推薦使用環(huán)境溫度為20-25℃,相對濕度30%-60%。溫度過高會加快錫膏中溶劑的揮發(fā)速度及錫膏助焊劑與錫粉的反應(yīng)速度(通常溫度每升高10℃,化學反應(yīng)速度約增加一倍),因此錫膏更易發(fā)干;溫度過低又會影響錫膏的粘度及流變性能,易發(fā)生印刷缺陷。同樣,濕度過高會使進入錫膏的水汽大大增加;濕度過低又會加快錫膏中溶劑的揮發(fā)速率(濕度過高相對于濕度過低更易使錫膏發(fā)干)。
二、錫膏品質(zhì)
錫膏品質(zhì)問題是造成發(fā)干的最主要原因。這里所指的品質(zhì)問題并非指供應(yīng)商生產(chǎn)控制問題而造成的品質(zhì)波動,而是指由于錫膏本身的設(shè)計缺陷所造成的不穩(wěn)定。
錫膏是由錫粉和助焊劑混合而成,因此錫粉質(zhì)量及助焊劑的穩(wěn)定性都會對錫膏使用壽命產(chǎn)生影響,其中助焊劑的穩(wěn)定性是決定錫膏是否容易發(fā)干的關(guān)鍵因素.所謂助焊劑的穩(wěn)定性是指在常溫下其物理、化學性能較為穩(wěn)定,不易結(jié)晶或與金屬發(fā)生反應(yīng)等。眾所周知,助焊劑的主要作用是去除焊料及母材表面的氧化物,這是一個化學反應(yīng)過程。助焊劑要起到這一作用就必須具有活性,助焊劑的活性系統(tǒng)是焊接得以順利進行的關(guān)鍵,活性越強去除氧化物的能力也越強,反之則弱。由于具有活性,錫膏在儲存及使用過程中,助焊劑與錫粉的反應(yīng)始終存在,只是在低溫下反應(yīng)速度非常緩慢,而在焊接溫度時則快速發(fā)生。因此,常溫下助焊劑與錫粉的反應(yīng)速度決定了錫膏的使用壽命。
設(shè)計合理的錫膏助焊劑活性系統(tǒng)必須同時滿足兩個條件,即在焊接溫度時具有強大活性以完成焊接,同時在室溫時又能保持惰性。為達到這一目的,必須對活性基團進行特殊處理,使其在室溫下不顯示活性,而當溫度上升到一定程度時能快速釋放活性。易發(fā)干的錫膏往往活性系統(tǒng)中的活性基團在常溫下就較為活躍,因此在印刷時,隨著水汽及氧氣的介入,加快了助焊劑與錫粉發(fā)生反應(yīng)的速度,引起發(fā)干。