「预成型锡片(Solder preforms)」是一种预先挤压成型的小锡片,可以用来局部增加锡膏印刷量,帮助因为使用钢板印刷而受限的锡膏量,用来改善焊锡的品质与焊锡强度。
现今的电子零件大都越做越小,电阻、电容、电感等small-chip零件也从原本的1206尺寸一路缩小到0805、0603、0402、0201到几乎是极限的01005,这些电子零件的尺寸做得越小,其吃锡量也就越用越少,所以相对的钢板的厚度也就越变越薄,从原本最常用的0.18mm厚度到现在的0.08mm,但是并非所有的零件都可以这样的缩小尺寸,像有些与外界沟通的IO联接器(connector),如电话线插孔、网路线插孔、ATM读卡器…等,这些零件还是需要一定的焊锡量来确保其焊接的强度及品质,另外有些传统插件(THD)零件拿来作 past-in-hole 制程时也需要添加额外的焊锡量以满足最小焊接需求。
那要有没有办法使用较薄的钢板,又可以局部增加锡量呢?有个方法是採「step-up & step-down stencil 阶梯式钢板局部加厚/打薄」来局部增加其焊锡量,但这种钢板所能增加的焊锡量是有限的,而且也有所限制,有时候还是会发生锡量不足的问题,所以市面上就出现了一种所谓的「预成型锡片(Solder preforms)」的零件,这种锡片可以作成各种式样形状来符合实际的需求,它基本上就是一块用焊锡挤压而成的锡块,可以用来补足因钢板印刷限制所造成的锡膏量不足缺点,而且这种预成型锡片一般都会被作成卷带包装(tape and reel),可以利用SMT机器来贴件以节省人力或避免人员操作的失误。
这种预成型锡片(Preforms)的好处与优点有:
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可以在 paste-in-hole 的制程中增加锡量,让传统插件零件(THD)可以有较完全的焊锡并减少銲锡的不足及孔洞(voids)的发生。
(↓预成型锡于加于PIN-IN-PASTE制程)
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可以降低因零件脚平整度(Co-planarity)不足所造成的零件空焊率、并提昇其可焊锡性。可以将 Preforms 置放于焊点上并局部增加其焊锡量。
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现在的「预成型锡片」大多已经标准化,而且做成卷带(tape-on-reel)包装,可以使用SMT机器来贴片,容易作业,品质风险低。
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在有Epad的QFN或BTC(Bottom Termination Components)底部使用预成型锡片可以有效降低焊锡气泡率。
建议延伸阅读:BTC及QFN封装中译名称及EPad气泡空洞率允收标准
预成型锡片缺点有:
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这是一笔额外的花费,而且卷带包装可能比预成型锡片本身的价钱还贵。如果可以的话,买散装料来自己卷料,或许可以节省一些价钱。 个人建议在其他增加和息方案都没办法的情况下才选择这种预成型锡片方案。
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Preforms必须放置于可以接触到零件焊垫的地方,更正确的说法是要放置在与锡膏接触的地方,这样融锡之后才可以达到增加焊锡量的目的。另外,锡膏也可以在过回焊前黏住锡片。
预成型锡片(Solder preforms)也可以有不同的用途,比如说当作接触缓冲,将其直接加在两个金属件的中间;或是当作安全开关(保险丝),当温度达到熔融温度时就会短路,跳开电源。
预成型锡片的标准尺寸规格
这是某家锡膏厂商「预成型锡片」的规格,其他的锡膏厂商应该也都大同小异。
规格 | 长度/L. (mm) | 宽度/W. (mm) | 厚度/TH. (mm) | 包装数量(7”Reel) |
0201 | 0.51 ± 0.03 | 0.25 ± 0.03 | 0.25 ± 0.03 | 10,000 |
03015 | 0.64 ± 0.03 | 0.34 ± 0.03 | 0.34 ± 0.03 | 10,000 |
0402 | 1.00 ± 0.05 | 0.50 ± 0.05 | 0.50 ± 0.05 | 5,000 |
0603 | 1.60 ± 0.05 | 0.80 ± 0.05 | 0.80 ± 0.05 | 4,000 |
0805 | 2.01 ± 0.05 | 1.30 ± 0.05 | 0.76 ± 0.05 | 3,000 |
延伸阅读:
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屏蔽框(Shielding frame)设计与生产注意事项
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欧付宝
版主你好:
1.关于焊接时产生的空洞 , 有人说要用真空焊接炉才能将flux汽泡抽出..一般的reflow 是不能够解决此问题. 不知你的看法如何?
我的chip 10*10mm 正方 一般来说算大了
2. 一般的Solder preforms 是不是不含flux? 所以solderability 也比较差 产生的空洞也比较多 对吗?
谢谢
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Figo;
严格来说只要是焊锡一定会有内部气泡,而且越大的焊锡,气泡越多,但也不用过份去要求去气泡,只要符合可用的程度就好了,所以才有IPC70957.4.1.6定义可接受的气泡的大小,就跟人没有十全十美一样。
就我的了解,如果是BGA锡球内的空洞,一般是由于Flux无法即时逃逸所形成的,没有听说是因为锡膏里面没有flux造成;如果是表面的空洞或是不沾锡(non-wetting)则大部分可能来自零件或是电路板的表面氧化,也有可能是锡膏摆放过久造成。
再说一般的 solder performs 作用是作为辅助增加焊锡量的选择,通常摆放在印刷锡膏的旁边,原在上不会影响到原本焊锡的好坏。我相信各家 solder performs 也有许多的不同选择,其Flux含量应该也有多寡之分,可以选择适合自己的产品来使用。
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没碰过,是在印刷完后加锡片?还是在印刷前加呢?
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请问大哥,
1. 是否用锡片就不需要用锡膏?
2. 锡片的价格会比锡膏贵吗?
Jason
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锡片的价格比锡膏高很多,通常只有在锡膏无法解决的情形下才会用锡片,使用锡片的时候最好还是要加锡膏,否则锡片不容易固定,在输送带上会产生位移。
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