IF 9057

焊锡膏

新

Interflux® IF 9057是一种无铅和SnPb(Ag)合金的免清洗焊膏，用于回流焊后的清晰残留。它在锡膏中（PiP）应用和气相焊接中的效果非常好。

IF 9057 SnAgCu 500g jar 1

适用于

  • 气相焊接是电子制造业中使用的一种回流焊接，利用蒸汽传递的热量将电子元件焊接到PCB（印刷电路板）上。电路板和元件的温度不会高于蒸气的温度，这限制了损坏温度敏感元件和PCB材料的风险。有批量的气相炉和在线的气相炉，但该过程比标准的对流回流焊要慢。 该工艺的第一步是将焊膏涂在PCB的焊盘上，如果是通孔元件，则涂在通孔中。后者被称为Pin in Paste（PiP）或侵入式回流焊技术。主要的应用方法是钢网印刷，但也可以采用点胶和锡膏喷射的方法。之后，电子元件的引线被放置在焊膏上或填充有焊膏的通孔中。 然后，该装置将进入气相室，这是一个密闭的封闭区域，其中有一种特殊液体被加热。由于它的特殊设计成分，它将在一定温度下开始进入气相。对于无铅焊接合金，通常使用蒸气温度为230°C的液体。与较冷的电子单元接触的蒸汽将传递其热量并在电子单元上冷凝成液体。这种冷凝的液体与焊膏的相互作用会导致一些焊膏的助焊剂大面积流出，形成视觉上脏的PCB板。用于气相焊接的焊膏，如IF 9057，将这种现象限制到最小。 在一些机器中，PCB可以被垂直地移近液体，以改善热传导。与电子单元一起，焊膏将在一定时间内被加热到超过其熔点，这样就可以形成焊点。 之后，一些机器将创造一个真空，以便电子单元上过多的液体更快地蒸发，不被拖出机器。这些液体是非常昂贵的。另一个原因是为了减少一些部件上的空洞。空洞是指诸如焊膏助焊剂等的气泡，它们在凝固前没有从焊点中找到出路，而是作为一个空洞留在焊点中，可能会影响热和电的传导性以及焊点的机械强度。一般来说，气相气氛比普通回流炉更容易形成空洞。真空可以将空洞减少到最低限度。众所周知，气相焊接对墓碑现象比普通回流焊更敏感。

  • 回流焊接是电子组装中最常用的焊接工艺。主要是SMD（表面贴装器件）元件，但也有一些通孔元件是在回流炉中通过焊膏焊接到PCB（印刷电路板）上的。回流炉通常是一个强制对流炉，但也可能是气相炉和红外炉。该过程的第一步是将焊膏涂在PCB的焊盘上，如果是通孔元件，则涂在通孔中。后者被称为Pin in Paste（PiP）或侵入式回流焊技术。主要的应用方法是网板印刷，但也可以采用点胶和焊膏喷射的方法。根据不同的应用方法，锡膏会有不同的浓度，并有不同的包装。焊膏是一种焊料粉末和凝胶助焊剂的混合物。凝胶助焊剂的类型和粉末的类型以及它们的混合比例，将决定焊膏的浓度。焊粉是由某种焊接合金制成的，具有一定的颗粒大小（分布）。较细的晶粒尺寸用于较小间距的元件和较小的网板孔径。点胶和甚至更多的喷射也需要更细的晶粒尺寸。凝胶助焊剂含有使要焊接的表面脱氧的物质。它还含有在很大程度上决定焊膏的一致性和工艺行为的物质。在网板印刷焊膏时，一个重要的参数是焊膏在网板上的时间内保持其印刷特性。这通常被称为焊锡膏的稳定性。锡膏的稳定性很难量化，但可以从技术数据表中的网板寿命指示来估计。在涂抹焊膏后，SMD元件被放置在焊膏上，与它们的可焊连接。在大多数情况下，这是用取放机完成的。锡膏需要有足够的粘附力来保持元件的位置，直到焊接。传送带会将PCB板传送到回流炉中，在那里PCB板被提交到回流焊接曲线中。这个轮廓是由不同的对流区的温度设置形成的。它们通常位于顶部和底部。 除了温度设置，在某些情况下，也可以对各区的对流速度进行编程，以获得更好或更低的热传导，或者当一些高的组件经历了太多的对流力。我们的目标是使所有元件达到焊接温度，这是由所使用的焊接合金决定的，而不损坏或过度加热温度敏感的元件。这对有大量大小元件或PCB板上铜分布不均的设备来说是个挑战。从这个角度来看，低熔点焊接合金大大限制了损坏或预先损坏元件和PCB板的风险。传送带的速度将决定轮廓的时间和烤炉的吞吐量。然而，在大多数情况下，"取放 "过程限制了产量。 并非所有的电子元件都适用于回流焊接。有些是因为它们的热质量，如大的变压器，有些是因为它们的热敏感性，如一些显示器、连接器、继电器、保险丝...。这些元件通常以通孔元件的形式出现，并以其他工艺进行焊接，如选择性焊接、波峰焊、手工焊接、机器人焊接、激光焊接等。

  • 模板印刷是电子制造业中SMT（表面贴装技术）装配线上在PCB（印刷电路板）的焊盘上涂抹焊膏的最常用方法。模板印刷后，SMD（表面贴装设备）元件连同其可焊接的触点被放置在焊膏上，PCB被运送到回流炉中，元件被焊接到PCB板上。钢网印刷也可用于在槽孔中涂抹焊膏，用于Pin in Paste（PiP，侵入式回流焊）技术，该技术是为了在回流焊过程中焊接通孔元件。模板印刷也可用于在PCB板上涂抹SMT粘合剂（胶水）。SMD元件被放置在将在回流炉中固化的胶水上。之后，粘在PCB板上的SMD元件将在波峰焊接过程中被焊接。 PCB板被压在一个网板上，网板上有需要涂抹焊膏的孔洞。模版上有一定量的焊膏。刮刀以一定的压力降到网板上。刮刀以一定的印刷速度在网板上移动。这将使焊锡膏滚入孔洞。印刷速度可由所需的产量决定，典型的是大批量生产，但也可能受到所用焊膏的限制。这个速度可以从20-150毫米/秒不等。一旦确定了所需的速度，就必须为该印刷速度确定一个印刷压力。更高的速度需要更高的压力。 正确的印刷压力是在印刷后获得干净网板所需的最小压力，这意味着所有过多的锡膏已被刮刀清除。 板子从网板上垂直移开，锡膏从网板上释放出来，PCB的焊盘上有锡膏沉积。 目标是获得一个明确的印刷结果，所有的焊膏都从网板上释放出来，并且没有焊膏被压在网板和PCB板之间。对于较小的孔径和较厚的网板来说，焊膏的释放显然更加困难。一些设计规则说，孔径的表面与孔径两侧（'壁'）的表面之比最好不要小于0.6。 钢网的质量是良好浆料释放的一个主要参数。粗糙的侧面更有可能粘附焊膏。存在不同类型的网板。最受欢迎的是不锈钢网板，它有激光切割的孔隙，之后通过化学处理使其光滑。有时，它们会被处理成涂层，以便更好地释放锡膏。锡膏被压在网板和PCB板之间的主要原因是板子和网板之间的密封性不好，或者对于所使用的印刷速度来说印刷压力太高。这可能会导致回流后的焊料起球或桥接。 有些印刷机有一个自动的网板下清洗装置，可以通过编程在多次印刷后清洗网板。这将有利于获得稳定的印刷效果。建议不要在这些单元中使用基于IPA或水的清洗液，因为它们可能影响焊膏的稳定性。建议使用专门为此设计的产品。 锡膏在网板上的稳定性，即锡膏在一段时间内保持其印刷特性的程度，也是稳定印刷工艺的一个参数。 一些印刷机集成了AOI（自动光学检测），它将检查印刷结果，如果偏离了编程的预期值，就会发出警报。这将有助于避免生产出的电子单元的焊点不符合良好标准。

  • 点胶是一种用于电子制造业的技术，将锡膏（或粘合剂）从注射器涂抹到PCB（印刷电路板）上。点胶是一种比标准网板印刷更灵活的涂抹锡膏的方式，因为它可以在表面有预装元件的情况下有选择地涂抹锡膏。然而，点胶是一个比网板印刷慢得多的过程，不适合大批量的生产。这就是为什么它主要用于在SMT（表面贴装技术）装配线上添加额外的焊膏，但也用于返工、维修和原型制作。点胶可以手动或自动完成。 在返工和维修中，这通常是通过一个系统手动完成的，该系统对注射器的柱塞施加加压空气，焊膏通过针头被推出来。但它也可以通过手动柱塞来完成。 在自动化过程中，如SMT装配线上的独立点胶机或内置在钢网印刷机中的点胶机，有两个主要系统可以将焊膏从注射器中推出：气压和Archimes螺丝。气压系统通常比较便宜，但锡膏沉积物的体积稳定性比较难控制，特别是当注射器几乎是空的时候，压缩空气的体积比较大，而注射器中需要通过该气压移动的材料比较少。使用阿基米德螺钉的系统通常更加稳定和快速。然而，根据焊锡膏的质量，它们对一些非常细小的焊锡膏颗粒很敏感，这些颗粒被挤压在阿基米德螺钉和侧壁之间，可能会堵塞焊锡膏流出的针。针越小越长，堵针的风险就越大。针的大小是根据所需焊料的大小来选择的。焊锡膏的颗粒大小是根据这个针头大小来选择的。一般来说，3型焊膏可用于内径大于0.5毫米的针头，4型用于内径小于0.25毫米的针头，5型用于内径小于0.15毫米的针头。 在体积稳定性和对针头堵塞的敏感性方面，不同类型的焊膏的点胶性能会有所不同。如果注射器中的焊膏存放时间过长，温度过高或过低，也会影响点胶性能。时间和温度对点胶性能的影响程度也会因不同的焊膏而不同。点胶用的焊膏可以用不同类型的注射器，这是由机器的预期用途所要求的。它们还可以根据待分配的焊膏的粘度，提供不同类型的柱塞。注射器的标准尺寸为5CC、10CC和30CC。

  • 无铅焊接

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    铅基焊接

关键优势

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    适用于钉入式（PIP）。

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    透明的回流焊后残留物

  • 绝对无卤素的焊接化学制品不包含任何有意添加的卤素或卤化物。IPC的分类允许最低的 "L0 "级别的卤素含量不超过500ppm。这一等级的焊剂、焊膏和焊丝通常被称为 "无卤素"。绝对无卤素的焊接化学制品更进一步，不包含这种 "允许 "水平的卤素。特别是结合无铅焊接合金和敏感的电子应用，这些低水平的卤素已被报告导致可靠性问题，如过高的泄漏电流。 卤素是周期表中的元素，如Cl、Br、F和I，它们具有喜欢反应的物理特性。从焊接化学的角度来看，这是非常有趣的，因为它的目的是清除被焊接表面的氧化物。事实上，卤素能很好地完成这项工作，即使是难以清洁的表面，如黄铜、锌、镍......或严重氧化的表面或退化的I-Sn和OSP（有机表面保护），也能在卤素助焊剂的帮助下进行焊接。卤素在可焊性方面提供了一个很大的工艺窗口。但问题是，卤素助焊剂的残留物和反应产物对电子电路来说是有问题的。它们通常具有高吸湿性和高水溶性，增加了电迁移和高泄漏电流的风险。这意味着电子电路发生故障的风险很大。具体到无铅焊接合金，有更多的报告指出，即使是最小的卤素含量也会对敏感的电子应用造成问题。敏感的电子应用通常是高电阻电路、测量电路、高频电路、传感器......这就是为什么在电子制造业的焊接化学中趋向于远离卤素。一般来说，当元件和PCB（印刷电路板）的焊接表面的可焊性正常时，就不需要这些卤素了。巧妙设计的绝对无卤素的焊接产品将提供足够大的工艺窗口来清洁表面并获得良好的焊接效果，这与高可靠性的残留物相结合。

  • 松香也被称为科洛芬，是一种来自树木的天然产品。有许多种类的松香具有非常不同的特性，但一些一般的特性是适用的。 作为焊接化学的一部分，像焊剂、焊膏和焊丝一样，一般来说，松香在焊接过程中提供了一个大的工艺窗口。这意味着，在一般情况下，它能够比树脂等承受更长的时间和更高的温度。 液体助焊剂中的松香的一个优点是，一般来说，在波峰焊或选择性焊接后，它倾向于在焊接掩模上留下较少的焊球。此外，松香的残留物会对大气中的水分提供一定的保护。这可以提供一个额外的机会来通过气候可靠性测试。然而，这种保护能力会随着时间的推移而退化。 另一方面，液体焊剂中含有的松香也有一些缺点。它增加了堵塞波峰焊机和选择性焊接机的喷头或喷射喷嘴的风险。留在机器和载体上的残留物是很难清理掉的。残留在PCB板上的残渣会干扰电针测试（ICT，In Circuit Testing），并造成接触问题，导致误读/错误。在某些情况下，这可能导致生产流程受阻。当一些含有松香的助焊剂喷剂意外地落在诸如连接器、开关/继电器/接触器的触点上，或落在碳触点上，或落在PCB上的触点图案上，这也可能导致接触问题。一般来说，松香残留物与保形涂料的兼容性差。在热循环后，保形涂料会开始出现裂缝，大气中的湿气会渗入并凝结。 考虑到上述所有情况，权衡液体焊接助焊剂中松香的优点和缺点，目前有一种趋势是选择不含松香的液体助焊剂。'OR'分类的助焊剂不含松香。 由于松香在时间和温度上具有较宽的工艺窗口，所以经常被用于焊锡丝。 缺点是松香往往会随着温度的升高而变色，并留下视觉上的严重残留物。当焊锡丝被用于返修电子PCB板时，这种残留物对一些电子制造商来说是不可取的，因为他们不希望他们的客户看到PCB上有返修的痕迹。清洗这些松香残留物需要特殊的清洗剂，而且是一个耗时的过程。在这种情况下，制造商可以选择像IF14这样的RE分类焊锡丝。残留物很少，可以用干刷子刷掉。 松香也被用于焊膏中。除了在时间和温度上提供一个良好的工艺窗口外，它还能为网板上的焊膏提供良好的稳定性。这将有利于稳定的印刷过程，从而获得稳定的焊接结果和缺陷率。在回流焊中，松香的变色并不像焊锡丝那样突出，因为回流焊的温度比手工焊接的温度低。但松香残留物与保形涂料的相容性较差，在热循环后可能会出现保形涂料的裂缝或脱落的情况。尽管大多数制造商会将保形涂料涂抹在焊膏残留物上，但为了达到最佳效果，建议将焊膏残留物清理掉。鉴于科洛芬的上述优点，大多数焊膏都含有科洛芬。

  • 当一个焊接产品被贴上免清洗标签时，这意味着该焊接产品已经通过了可靠性测试，如表面绝缘电阻（SIR）测试或电（化学）迁移测试。这些测试旨在测试焊接产品的残留物在高温和高相对湿度条件下的吸湿性能。免清洗是指在焊接过程后，残留物可以留在电子装置上而不被清洗。这将适用于到目前为止的大多数电子应用。对于非常敏感的电子应用，通常是高电阻电子电路、高频率电子电路等......有可能需要对电子单元进行清洗。判断是否有必要清洗，始终是电子制造商的责任。

  • 无铅合金是不含Pb的焊接合金，用于在电子制造业中连接电子元件和PCB（印刷电路板）板。2006年，立法限制了铅（Pb）的使用，因为填埋的报废电子产品有可能污染地下水，而且Pb会进入生态系统。当Pb被人体吸收后，很难被清除，众所周知，它会导致各种（长期）健康问题。2006年，铅（Pb）的使用被立法限制。由于这个原因，该行业被迫寻找没有铅的替代品。最后，该行业对基于锡（银）铜的焊接合金进行了标准化。这些合金在现有的焊接工艺中提供了可接受的使用性，并结合了焊点足够的机械可靠性和良好的热和电性能。锡（银）铜合金的主要缺点是其相当高的熔点（或熔点范围），导致相当高的操作温度。这在焊接过程中会在电子单元上引起热机械应力，可能导致一些对温度敏感的PCB材料和元件的损坏或预先损坏。波峰焊的典型焊接温度为250-280℃，选择性焊接为260-330℃，回流焊的测量峰值T°为235-250℃。最受欢迎的合金是Sn96,5Ag3Cu0,5合金，熔化温度约为217℃，通常被称为SAC305。其他版本有SnAg4Cu0,5、SnAg3,8Cu0,7、SnAg3,9Cu0,6......这些合金之间的熔点差异以及在机械、电气和热性能方面的差异对于大多数电子应用和焊接工艺来说并不显著。由于成本原因，含银量最低的合金更受青睐，这就是SAC 305。同样由于成本原因，有一种趋势是使用低银的SnAgCu合金，例如Sn99Ag0,3Cu0,7，Sn98,5Ag0,8Cu0,7...通常被称为低SAC合金。这些合金的熔化范围在217°-227°C之间。在大多数情况下，这需要在焊接过程中提高工作温度，最高可达10°C，这对一些对温度敏感的元件来说是很重要的。低SAC合金的机械、电气和热性能与标准SAC合金有一些不同。一般来说，它们的抗热循环（疲劳）能力较低，但对于大多数电子应用来说，这并不重要。然而，在回流焊接中，所要求的10℃以上的工作温度往往是一个问题，因为大多数电子装置会有一个或多个对温度敏感的部件。此外，一般来说，SMD（表面贴装设备）焊点比通孔焊接的焊点要弱，而且SAC合金一般具有相当差的热循环阻力，特别是在薄焊点上。考虑到所有这些因素，在大多数情况下，选择标准SAC合金而不是低SAC合金进行回流焊接。对于波峰焊来说，情况有点不同。使用无铅焊接合金的波峰焊槽会产生相当多的氧化物，因为其工作温度很高。这就是为什么很多制造商选择了封闭式氮气机。然而，这需要对基础设施进行投资，并不是每个制造商都愿意或能够做到。所产生的氧化物一般都被卖回给焊接合金的制造商，在那里它们被回收利用。在这个问题上，电子制造商的总成本是相当高的，尤其是像SAC305这样的高银焊接合金。这就是为什么出现了使用低SAC甚至是SnCu合金（不含Ag）的趋势。另外，在这里，较高的熔点将要求提高操作温度以获得可接受的通孔填充。由于在大多数情况下，热量是从底面和元件的引线上施加的，所以一般来说，电路板上面对温度敏感的元件不会因此而受到太大影响。就低SAC和SnCu合金的机械可靠性而言，这不是一个问题，因为通孔焊接的焊点一般比SMD焊点强得多。当（胶合）SMD元件被波峰焊在PCB的底面时，情况会有所不同。此外，当需要焊接热重的应用时，较高的熔点会给良好的通孔填充带来问题，已知的情况是，工作温度必须提高很多，以至于PCB材料和顶面的一些元件被损坏。在这些情况下，低熔点的焊接合金是一个很好的解决方案。在从含铅合金向无铅合金转变的过程中，低熔点的SnBi合金从未被认为是一个可行的选择，因为它们与铅不相容，在过渡阶段，仍然有很多元件和PCB材料含有铅，不可能使用它们。然而，从几年前开始，工业界开始重新考虑低熔点合金，因为它们有很多优点，而且铅污染的风险已经变得非常低。像LMPA-Q这样的低熔点焊接合金需要比标准无铅焊接合金低得多的操作温度。在回流焊中，它要求的峰值T°为190°C-210°C，在波峰焊中，焊槽温度通常为220°C-230°C，在选择性焊接中，工作温度通常为240°C-250°C。这大大降低了损坏温度敏感元件和PCB材料的风险，甚至有利于使用对温度敏感的廉价元件和材料。在回流焊接中，低熔点合金还能降低BTC（底部终端元件）的空洞。一般来说，低熔点合金的空洞率低于10%，而无铅SAC合金通常有20-30%的空洞率。在波峰焊中，低熔点合金可以使生产速度提高到70%，在选择性焊接中，连接器的焊接速度可以达到50mm/s，总的工艺时间可以减少一半，机器的产能可以提高100%。此外，低熔点合金在热重的部件上不会出现良好的通孔填充问题。使用氮气进行波峰焊和回流焊是可能的，但不是必须的。LMPA-Q低熔点合金的热、电和机械性能足以满足大多数电子应用。鉴于所有这些优势，许多人认为低熔点合金是电子制造业的未来。

  • 铅基合金是传统的SnPb(Ag)基合金，在2006年以前的电子制造业中用于连接电子元件和PCB（印刷电路板）板。2006年，立法限制了铅（Pb）的使用，因为填埋的报废电子产品有可能污染地下水，而且Pb会进入生态系统。当Pb被人体吸收后，很难被清除，而且众所周知，它会导致各种（长期）健康问题。出于这个原因，电子制造业引入了无铅焊接合金。由于无铅合金的长期可靠性在当时（2006年）尚未确定，电子工业的一些关键部门，如汽车、铁路、医疗、军事等，被允许暂时继续使用锡铅（银）合金。但在这些部门中，铅基合金的使用也在逐渐被淘汰。 用于波峰焊的最典型的合金是Sn60Pb40和Sn63Pb37，熔点约为183℃。这有利于操作温度在250℃左右。这些合金的氧化行为被认为是可以接受的，而且没有必要像无铅合金那样使用封闭的氮气环境。 对于回流焊接，最典型的合金是Sn62Pb36Ag2，熔点约为179℃。银的加入为SMD（表面贴装设备）焊点提供了额外的机械可靠性，这些焊点的强度通常低于直通焊点。该合金促进了（测量的）峰值温度在200-230℃之间。在回流焊中使用氮气是现有的，但肯定不像无铅合金那样普遍。

物理和化学特性

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