焊料性质对焊接的影响四
6.锡膏Solder Paste Or Solder Cream
6.1.概况
目前电子业用于SMT熔焊（Reflow）的锡膏规范，现行者为J£TDH）05（1995.1.）已取代著名的美国联邦规范QQ-S-571，而下一代新版本的J£TD- 005A亦正在修订中。
锡膏”顾名思义是将零件脚（不管是伸脚、勾脚或BGA用的球脚等）以其黏着力（Tack Force暂时加位定位，再经高温使熔焊成为焊点之特殊焊料是也。
锡膏的组成是由锡铅合金的小粒微球（正式称焊锡粉Solder Powder），再混以特殊高黏度的助焊膏混合物（称为助焊性黏合剂Flux Binder）而成灰色的膏体，可供印刷黏着或其它方式施工，而在板面焊垫上予以适量分布配给，做为多点同时熔焊的焊料用途。
锡膏本身是一种多相的“非牛顿流体”（指流速不受外力与黏度的支配而受到剪率（Shear Rate的主宰，如蕃茄酱即是），其中含有特殊专密的（Propritary）抗垂流剂”（Thixotropic Age nt，又称为摇变剂），使锡膏具有可顺利印刷以及着落在定点后，即不再轻易流动的特性，以防止密垫之间的相互垂流而坍塌。
其中所加入的助焊剂需不可具有腐蚀性，并以容易清洗清除为原则。
目前“免洗”的流行，故熔焊后焊点附近所被逐出的有机物，亦需对整体组装品无害才行。
6.2.锡粉Solder Powder
锡粉系由熔融的液态焊锡，经由喷雾（Atomiz ing）或自转甩出于氮气中，再经冷却坠落及筛除掉一些长形或不规则状的粒子，而得到尽量要求大小一致的球体。
为刻意方便印刷中的流动及印着点的堆积实在起见，各种等级的锡膏中，其球径大小之百分比分配也各有不同，但主球体重量比值在82 -92%之间，当然各种小粒焊球的成份必须保持稳定一致，则是无庸置疑的事。
不过经分析
Sn 63/ Pb37的焊粒后，事实上还是会发现纯锡或是Sn10K Pb90等不同成份的小球存在，这可能是供货商刻意为调整特殊需求而加入的。
再者锡粉表面难免不会氧化，“表面积／体积”比值愈大者则氧化机会也愈大。
氧化物当然不利于熔焊的进行，而且还容易引发溅出而形成焊后的不良锡球。
又当锡粉之粒径及外形相差过于悬殊时，对网版或钢板印刷甚至注射法的施工都很不利，常会造成出口的堵塞（Log jams。
不过经验中也曾学习到锡粉中还须备有着某种“不均匀外形”者之比率存在，如此方可减少熔焊前预热中锡膏的坍塌（Slump），当然最好还是由Bin der来控制此种缺陷才是正途。
总之锡粉的球状均匀度（Uniformity & Sphe⑹已经成为品管的要项之一了。
6.3•锡粉粒径的选择
当锡膏中的锡粉粒子愈小时，其形成焊点后向外逸出不良锡球之机会也就愈大。
此乃因其“表面积／体积”的比值愈大时，也需要较多的助焊剂以减少其氧化，因而一些较小粒子者（15 口以下）就很容易在熔焊时从主体中被冲挤”出来。
故各型锡膏配置时必须订定其选用粒径大小（Particle size，与其重量百
分比的分配（Size Distribution）两种参数，以适应印刷时开口的大小及减少不良锡球的产生。
下二表即J£TD-05中6种型别锡膏的锡粉粒经与分配情形.
表：
按标称粒度重量百分比所组成之三种粗粒锡膏
膏型粒度之上限大粒度之粒径者正确粒度范围者
Type123 表：
按标准粒度重量百分比所组成之三种细粒锡膏膏型粒度之上限大粒度之粒径者
正确粒度范围者较小粒度者Type123 6.4.锡膏中有机物的影响
锡膏的黏度太低时，不但所印膏体定位困难（至少保持 2 43小时不变形），且很容易造成坍塌及熔焊后的搭桥短路。
由于其黏度又与环境温度有直
接的关系，故未操作使用时，应储存在冰箱中（还可防止吸湿）。
从实验结果得知，每上升4C时其黏度值即下降10%。
因而锡膏的印刷及零件的放置区，其室温的降低及稳定是何等重要了。
且零件放置前及引脚黏妥后的预热温度与时间均不宜
过头，以减短路与锡球的发生。
再者溶剂含量也是造成不良锡球原因之一，溶剂太多自然容易出现搭桥。
而当助焊剂之软化点（Softtening 40Microns
30Microns
20Microns（须在1 %以下）（须在80 %以上）（须在10 %以下）38Microns
25Microns
15Microns38-20Microns
25-15Microns
15-5Microns20Microns15Microns（须在1 % 以下）（须在80% 以上）
160Microns150Microns
80Microns
50Microns75Microns
45Microns150-175Microns
75-45Microns
45-25Microns 较小粒度者（须在10% 以下）20Microns20MicronsPoint）太低时搭桥比例也会增大；但若其软化点太高时则分子量必大，在内聚力加强之下，将使之不易分散及清洗。
6.5熔焊xx球的烦恼
早先流行清洗的年代，锡膏熔焊后发生锡球的烦恼尚不很严重，只要体积不是太小（5mil 以上），引脚密度不是太密者都可以被冲洗干净。
然而自从服膺环保的要求，推动“免洗”制程之下，焊熔后大小锡球都成了痛苦的梦魇。
究其原因而着手解决数种办法不少，现介绍一些实用者如下：
(1) 锡膏印着量太多或印着位置偏移，以致造成溅出者；可从减小开口面积或减薄铜板厚度，以改善对准度方面带来的锡球。
(2) 锡膏中溶剂太多，或吸水后黏度降低(应降低印刷现场的湿度与锡膏在铜板
上停留的时间)造成熔合时溅出，减少其溶剂与吸水即可。
(3) 配方中较小粒径的锡粉太多，一旦未及熔合成为主体者即可能被排除在外而成锡球。
(4) 氧化物太多或灰尘之吸附，造成焊锡性不良。
在不易熔合成主体下，即有部分会飞散出去。
(5) 预热过度常造成氧化增加、黏度降低；须认真作实验选出最好的升温曲线。
或因事先放置零件时，踩脚力量过大也会造成锡球。
(6) 板面绿漆硬化不足，造成溅锡之容易附着。
可采棉花棒沾二氯甲烷去擦拭绿漆表面，观察是否掉色即大概知晓绿漆的硬化情形。
(7) 电路板SMT焊垫之表面处理层(如喷锡、OSP护铜剂、化镍、浸金、与浸银或浸锡等)，其等状况也会影响到锡球的多寡、其中以喷锡板的锡球较多。