增加焊錫量的另一選擇 ─ Solder preforms (預成型錫片)

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預成型錫片(Solder preforms)」是一種擠壓成型的小錫片,可以用來局部增加錫膏印刷量,幫助因為使用鋼板印刷而受限的錫膏量,來改善焊錫的品質。

現今的電子零件大都越做越小,small chip也從原的1206本尺寸一路縮小到0805、0603、0402、0201到幾乎是極限的01005,這些零件的尺寸越小,其吃錫量也就越用越少,所以相對的鋼板的厚度也就越變越薄,從原本最常用的0.18mm厚度到現在的0.10mm,但是並非所有的零件都可以這樣縮小零件的尺寸,像有些與外界連接的聯接器(connector),如電話線插孔、網路線插孔、ATM讀卡器…等,這些零件還是需要一定的焊錫量來確保其焊接的強度及品質,另外有些傳統插件(DIP)零件拿來作 past-in-hole 製程時也需要添加額外的焊錫量。







那要如何使用較薄的鋼板,又可以部份增加錫量呢?有個方法是採「step-up & step-down stencil 階梯式鋼板局部加厚/打薄」來局部增加其焊錫量,但這種鋼板所能增加的焊錫量有限,而且也有所限制,有時候還是會發生錫量不足的問題,所以市面上就出現了一種所謂的「預成型錫片(Solder preforms)」的零件,這種焊錫可以作成各種式樣形狀來符合實際的需求,它基本上就是一塊用焊錫擠壓而成的錫塊,可以用來補足因鋼板印刷限制所造成的錫膏量不足缺點,而且這種預成型錫片一般都會被作成卷帶包裝(tape and reel),可以利用SMT機器來貼件以節省人力或避免人員操作的失誤。

這種預成型錫片(Preforms)的好處有:

  1. 可以在 paste-in-hole 的製程中增加錫量,讓傳統插件零件(DIP)可以有較完全的焊錫並減少銲錫的不足及孔洞(voids)的發生。 
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    (↓預成型錫於加於PIN-IN-PASTE製程)
    Solder_preforms05_m
    Solder_preforms04_m 
  2. 可以降低因零件腳平整度(Co-planarity)不足的零件空焊率、並提昇其可焊錫性。可以將 Preforms 置放於焊墊上並局部以增加其焊錫量,請注意Preforms 必須放置於可以接觸到零件焊墊的地方,這樣融錫之後才可以達到增加焊錫量的目的。

預成型錫片缺點有:

預成型錫片(Solder preforms)也可以有不同的用途,比如說當作接觸緩衝,將其直接加在兩個金屬件的中間;或是當作安全開關,當溫度達到熔融溫度時就會短路,跳開電源。


延伸閱讀:
迴流焊的溫度曲線 Reflow Profile
屏蔽框(Shielding frame)設計與生產注意事項
增加錫膏量可以改善BGA焊接不良?




訪客留言內容(Comments)

請問大哥,
1. 是否用錫片就不需要用錫膏?
2. 錫片的價格會比錫膏貴嗎?

Jason

錫片的價格比錫膏高很多,通常只有在錫膏無法解決的情形下才會用錫片,使用錫片的時候最好還是要加錫膏,否則錫片不容易固定,在輸送帶上會產生位移。

沒碰過,是在印刷完後加錫片?還是在印刷前加呢?

版主你好:
1.關於焊接時產生的空洞 , 有人說要用真空焊接爐才能將flux汽泡抽出..一般的reflow 是不能夠解決此問題. 不知你的看法如何?
我的chip 10*10mm 正方 一般來說算大了

2. 一般的Solder preforms 是不是不含flux? 所以solderability 也比較差 產生的空洞也比較多 對嗎?

謝謝

Figo;
嚴格來說只要是焊錫一定會有內部氣泡,而且越大的焊錫,氣泡越多,但也不用過份去要求去氣泡,只要符合可用的程度就好了,所以才有IPC70957.4.1.6定義可接受的氣泡的大小,就跟人沒有十全十美一樣。
就我的了解,如果是BGA錫球內的空洞,一般是由於Flux無法即時逃逸所形成的,沒有聽說是因為錫膏裡面沒有flux造成;如果是表面的空洞或是不沾錫(non-wetting)則大部分可能來自零件或是電路板的表面氧化,也有可能是錫膏擺放過久造成。
再說一般的 solder performs 作用是作為輔助增加焊錫量的選擇,通常擺放在印刷錫膏的旁邊,原在上不會影響到原本焊錫的好壞。我相信各家 solder performs 也有許多的不同選擇,其Flux含量應該也有多寡之分,可以選擇適合自己的產品來使用。


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