焊膏是將焊料合金粉末與助焊劑混合而成的一種漿料，通常合金比重占90%左右，其余部分為助焊劑。焊膏是一個復雜的物料系統(tǒng)，制造過程涉及流體力學、金屬冶煉學、有機化學和物理學等綜合知識。焊膏的選擇和使用至關重要，據有關數(shù)據顯示，電子產品品質缺陷有70%左右與焊膏印刷有關。無鉛化后此問題更加嚴重，無鉛錫膏其中由于焊膏的選擇不當而導致的品質問題及可靠性問題非常明顯。

1.無鉛錫膏熔點

首先從電子焊接工藝的要求出發(fā)，為了不破壞元器件的基本特性，所用無鉛焊料熔點必須接近錫鉛共晶焊料的熔點183℃，這是由于熔點高的焊料將超過電子元件的耐熱溫度，同時由于再流焊爐制約，因此不可以使用熔點高的焊料。其次從可焊性的觀點出發(fā)，必須與電子元件及印制板的鍍層銅、鎳、銀等有良好的潤濕。從電子產品的可靠性出發(fā)，為了形成良好的冶金結合的焊點，焊料本身的機械強度是非常重要的。特別要求焊點具有耐熱疲勞性能，這是由于電子產品在使用過程中不可避免的會產生發(fā)熱現(xiàn)象而產生熱膨脹，同時在不使用時溫度下降會產生收縮，如此反復循環(huán)將在焊點處發(fā)生熱疲勞現(xiàn)象。

2.無鉛錫膏溫度

焊膏在電子組裝過程中的不同工藝階段有不同的性能要求：使用前焊膏應具有較長的儲存壽命，在一定時間內不發(fā)生化學變化，不發(fā)生焊料與助焊劑分離，不發(fā)生黏度變化，并且要求吸濕性小、低毒、無腐蝕性；印刷時應具有良好的印刷性能，包括順利填充模板且無溢出，脫模順利且不堵塞模板開孔或點涂管嘴；無鉛錫膏成型要好無重大形狀缺陷，放置一段時間后不發(fā)生塌陷；具有較長的工作壽命，印刷后放置于常溫下可保持在一定的時間內不變質；回流焊接是應具有良好的潤濕性能，焊料在母材上鋪展良好；不發(fā)生飛濺現(xiàn)象，盡量減少焊接過程中產生的焊料球；焊后應具有良好的焊接強度，確保時間組裝的可靠性；焊后殘留物有良好的穩(wěn)定性，絕緣且無腐蝕作用，且易于清洗。尤其是焊接過程中所需的要求，如圖1所示，焊接過程中焊膏活化溫度必須覆蓋整個釬焊溫度，一般從80℃開始發(fā)揮到冷卻后180℃{無鉛}或150℃{有鉛}，整個變化過程中助焊劑焊后重量損失率可達94.48%。

3.無鹵無鉛錫膏

焊膏可印刷性是評估焊膏在印刷到線路板時的沉積高度和印刷效果。印刷高度評估時對數(shù)據進行統(tǒng)計方差計算，取標準差最小的，可獲得一致性好的焊膏。印刷效果主要看印刷圖邊緣是否平整，有無拉尖、缺損、橋連現(xiàn)象，并記錄取最終最佳印刷效果、值得注意的是印刷效果所用模板應具有圓形和矩形孔，矩形孔須有水平、垂直及45°三個方向。

4.低溫無鉛錫膏

焊膏保型性是評估焊膏印刷后在一定溫度及濕度條件下，由于重力及焊劑表面張力作用而導致焊膏塌陷圖形模糊，引起的焊接時引腳橋連缺陷。塌陷測試可參考IPC-TM-650。

5.無鉛錫膏的成分

無鉛焊料是指含鉛低于1000ppm{IS09453、IEC61190-1-3標準}，無鉛焊料種類在JIS Z 3283標準中規(guī)定了11種合金共21類，ISO和IEC正在討論中。無鉛合金主要是在Sn證加入Ag、Cu、Bi、Zn、Ni、In、Sb、Al、Mn、Ti、Ce等元素，按不同搭配和百分比組成二元、三元和四元合金，甚至五元合金，以獲得良好的工藝性能和可靠性。需要指出的是，焊料合金中的某種元素超過一定量才能被認為是該合金的組成元素

6.無鉛錫膏熔點

無鉛焊膏用助焊劑選擇時主要考慮活性及清潔度。一般根據PCB和元件的存放時間、引腳材料或表面鍍層的氧化程度選擇焊膏活性；根據探針測試、表面清潔度和產品要求選擇不同清洗工序焊膏。

7.無鉛錫膏規(guī)格

目前無鉛焊料的配方很多，應該根據實際情況選擇最合適的無鉛焊料合金。圖10為影響焊接可靠性的主要因素，無鉛錫膏料合金在降低對銅溶解率、提高焊點光亮度以及低的熱膨脹系數(shù)、均勻的金屬間化合物、優(yōu)異的力學性能、抗錫溫性能、抗氧化和腐蝕性能、康店偏移性能、抗蠕變性能及抗熱和機械疲勞性能方面都有新的要求。表5給出NCMS提出的一般性能評價標準。

8.無鉛錫膏比例

同時由于布線、阻焊膜、元件標記、加工精度及印刷機導致水平度的影響，印刷時PCB焊盤與鋼網之間存在的間隙很容易漏出過小的顆粒造成沾污。不同合金比重的焊膏印刷工藝窗口是不同的，比重太小會增加塌陷及針孔的出現(xiàn)，過高會使焊膏印刷性變差，一般模板漏印合金顆粒占焊膏總重量的88%~91%，對于點涂等注射方法，含量可低至80%~85%。驗證焊膏顆?？赏ㄟ^顯微鏡{帶分析設備}對所攝像范圍內的顆粒直徑進行測量

9.無鉛錫膏密度

選擇焊膏時必須從材料特性和工藝特性進行考慮，并依據測試方法進行評估。焊膏材料特性包括顆粒度、黏度、熔點及表面絕緣電阻等，工藝特性包括可印刷性、抗熱塌性、潤濕性、焊球可控性、可檢查性{探針測試}、可靠性{絕緣電阻及電遷測試}及抗腐蝕性等{影響模板壽命及焊點質量}。無鉛錫膏從目前企業(yè)實際情況來看，大多數(shù)都不具備檢測能力。因此對技術人員來說，通過日常的經驗積累，掌握焊膏的經驗判斷方法是可行的。（1）焊料顆粒是將合金熔化后，通過高壓惰性氣體噴霧或超聲波霧化形成，再通過多次過篩得到統(tǒng)一的尺寸，其形狀、大小及比重對于焊膏的黏度及印刷性有直接的影響。韓料顆粒形狀分為無規(guī)則和球形兩種，無規(guī)則顆粒焊膏黏度更高，因為顆粒直接由著“互鎖”作用導致流動性差，而球形顆粒的延展性更高。焊料顆粒太大不易印刷，太小則會增加單位體積的焊膏表面積而易被氧化，造成空洞、焊球等缺陷。.

10.無鉛錫膏價格

無鉛錫膏的價格每公斤20元，量多更便宜。

11.無鉛錫膏種類

根據錫粉的顆粒直徑大小，可將錫膏分為1、2、3、4、5、6等級的錫膏，其中3、4、5號粉是最為常用的。越精密的產品，錫粉就需要小一些，但錫粉越小，也會相應的增加錫粉的氧化面積。此外錫粉的形狀為圓形有利于提高印刷的質量。SMT貼片加工的產品難度越高，對錫膏的選擇就越重要，合適產品需求的錫膏才能有效減少錫膏印刷的質量缺陷，提高回流焊接的品質，并降低生產的成本。導致流動性差，而球形顆粒的延展性更高。焊料顆粒太大不易印刷，太小則會增加單位體積的焊膏表面積而易被氧化，造成空洞、焊球等缺陷。