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錫膏成分與規格怎麼看?標籤上 6 個欄位逐一讀懂

錫膏成分與規格怎麼看?標籤上 6 個欄位逐一讀懂

錫膏是「金屬合金粉末+助焊劑」的混合物:金屬粉末約占重量的 85~90%(規格書常見寫 88.5%左右),但金屬比助焊劑重得多,體積上只占約一半。拿到一罐錫膏,標籤與規格書上要讀的是 6 個欄位:合金、粉末 Type、金屬含量、助焊劑類型、黏度、保存條件,常見的品名寫法就像「SAC305 T4 88.5%」。此為一般情況,仍需視個案而定,各款錫膏的實際數值以廠商的技術資料表(TDS)為準。

合金粉末(例:SAC305) 粉末粒徑:Type 4 約 20~38 μm 樹脂(松香) 活化劑 溶劑 流變添加劑(觸變劑) 重量 金屬 88.5 助焊劑 11.5 88.5 wt% 為規格書範例;一般約 85~90 wt% 金屬比助焊劑重,所以重量占九成上下, 體積只占約一半 體積 金屬約 50 助焊劑約 50 約,一般情況 各成分比例因廠商配方而異,以技術資料表(TDS)為準。
圖 1 錫膏的組成:金屬粉末+助焊劑載體

表 1:錫膏裡的成分,各自做什麼,選錯或偏離時常見什麼現象

成分在錫膏裡的作用選錯或偏離時常見的現象(一般情況)
合金粉末(金屬,重量約 85~90%)回焊後熔化成為焊點本體。合金不同,熔點不同:含鉛的 Sn63Pb37 約 183℃、SAC305 約 217~220℃、含鉍的低溫合金約 138℃爐溫曲線要依合金熔點調整;換了合金卻沿用舊曲線,峰值可能達不到新合金的熔點
樹脂(松香)助焊劑的主要固體成分,以松香或合成樹脂為主;回焊後成為殘留物的主體殘留量與外觀受影響;殘留要不要清洗,取決於產品等級與驗收要求(IPC-A-610)
活化劑去除焊墊與零件腳的氧化層,讓熔融的焊料能潤濕活性不足,氧化層去不掉,焊料不易潤濕;回焊中沒耗盡的活化劑殘留,可能影響電氣可靠度
溶劑溶解其他成分、調整稠度,預熱階段揮發揮發不完全或升溫過急,揮發物會衝出(噴錫);爐溫曲線的預熱段要顧及溶劑沸點
流變添加劑(觸變劑)讓錫膏受刮刀剪切時變稀、印完後變稠,印出的形狀站得住觸變性不足或黏度偏離:太稠焊點量不足,太稀印後塌陷、連錫

表 2:標籤與規格書 6 個欄位對照

欄位常見寫法(範例取自公開規格書與品名,各款不同)怎麼讀主要影響哪一站
合金SAC305、Sn96.5Ag3.0Cu0.5SAC=錫、銀、銅;305=銀 3.0%、銅 0.5%,其餘是錫;熔點約 217~220℃回焊爐溫曲線
粉末 TypeType 4/T4數字越大粉末越細:Type 3 約 25~45 μm、Type 4 約 20~38 μm、Type 5 約 15~25 μm鋼板開孔、印刷脫模、氧化
金屬含量88.5 wt%(也有只寫助焊劑含量 11.0±0.5 wt%)金屬占整罐的重量百分比;兩種寫法加起來 100%回焊後焊點的量
助焊劑類型ROL0、ROL1RO=松香基;L=低活性;最後一碼 0/1=鹵化物(0 低於約 0.05%)殘留、清洗、可靠度
黏度160~230 Pa·s(25±3℃、10 rpm、螺旋式黏度計)數字要連同黏度計型式、轉速、溫度、單位一起讀印刷填孔、脫模、塌陷
保存條件2~10℃、保存期限 180 天、開封前回溫約 3~4 小時每款不同,以該款 TDS 為準回溫、先進先出、噴錫與空洞

一、錫膏裡有什麼:金屬粉末約九成重量,助焊劑約一成

錫膏有兩大部分。第一部分是合金粉末,回焊時熔化成為焊點。第二部分是助焊劑(也叫助焊膏、載體),負責去除氧化層,也把粉末黏成能印、能站住的膏狀。

重量上,公開資料多寫金屬粉末約 85~90%,規格書常見 88.5%上下。體積上卻約一半一半:金屬比助焊劑重得多,所以重量占九成,體積只占一半。所以回焊後的焊點體積,約只有印出來的錫膏的一半。

助焊劑本身可分成 4 類成分(見表 1):樹脂、活化劑、溶劑、流變添加劑。各成分的占比屬於廠商配方,公開論文與專利給的範圍差很多,例如活化劑,一篇論文的範例約 5%,另一份專利的較佳範圍卻是 5~30%。所以標籤與規格書幾乎不列各成分比例,讀得到的是整體的「助焊劑類型」與「金屬含量」。

二、合金:SAC305 這串字怎麼拆

SAC 是錫(Sn)、銀(Ag)、銅(Cu)三個元素的字首。SAC305 對應的成分是 Sn96.5Ag3.0Cu0.5,也就是銀 3.0%、銅 0.5%,其餘是錫。

合金決定熔點。含鉛的 Sn63Pb37 約 183℃,SAC305 約 217~220℃,含鉍的低溫合金約 138℃。有規格書明白寫著:建議的溫度曲線取決於合金熔點與零件的導熱。所以標籤上的合金,是核對爐溫曲線時第一個要看的欄位。

本文只解讀欄位,不建議選哪一種合金;選擇要看產品、零件與客戶規範。

三、粉末 Type:數字越大,粉末越細

Type 是粉末粒徑的分級,分級表在 IPC J-STD-005。常見三級(單位 μm):Type 3 約 25~45、Type 4 約 20~38、Type 5 約 15~25(也有資料把 Type 5 下限寫成 10)。標籤上常縮寫成 T3、T4、T5。

粉末越細,越能通過小的開孔;代價是同樣重量下總表面積變大。公開資料顯示,Type 4 的總表面積比 Type 3 約多 20%,Type 5 約多 75%。表面積大,氧化就快,保存期限與環境控制的要求也跟著變高。

常被引用的經驗法則是「五球規則」:最小開孔的寬度要容得下 5 顆最大的粉末並排。Type 4 最大粉末約 38 μm,5 顆約 190 μm,也就是 0.19 mm。這是經驗法則,不是標準,實際請以您的鋼板開孔與製程驗證為準。開孔與面積比的判讀,可參考〈錫膏印刷不良怎麼排查?〉。

四、金屬含量:品名尾巴那個 88.5,是重量百分比

品名常見「合金、Type、金屬含量」依序排列的寫法,例如「SAC305 T4 88.5」,最後的數字就是金屬占錫膏的重量百分比。

有些規格書不寫金屬含量,改寫助焊劑含量(例如 11.0±0.5 wt%),兩者加起來是 100%,換算即可。

同一個合金,不同 Type 的金屬含量常略有差別。一篇公開論文的 SAC305 範例中,Type 3 為 88.5%、Type 4 為 88.3%、Type 5 為 88.0%、Type 6 為 87.5%,粉末越細,金屬含量越低;該論文還指出,較細粉末的配方助焊劑比例較高,部分配方在高溫塌陷測試中未通過。這是單一研究的結果,僅供參考,仍需視個案而定。

換算上,印出同樣體積的錫膏,金屬含量越低,回焊後留下的焊錫就越少。

五、助焊劑類型:ROL0、ROL1 怎麼讀

IPC J-STD-004 用 4 個字元分類助焊劑,以 ROL0 為例:

  • RO:基材。RO=松香、RE=合成樹脂、OR=有機物、IN=無機物,依非揮發成分中重量占比最大的一項判定。
  • L:活性。L 低、M 中、H 高。
  • 0:鹵化物。0 代表低於約 0.05%,視為無鹵化物;1 代表高於此值。分界細節以現行版標準為準。

讀這個欄位時有三件事容易誤會:

  1. 分類碼不等於要不要清洗。 ROL0、ROL1 常被當成免洗型使用,但殘留要不要清,要看產品等級與驗收要求(IPC-A-610)。
  2. 要看是依哪一版分類。 規格書若沒寫依 J-STD-004A 還是 B,建議向廠商確認;有資料指出,舊版標 0 的助焊劑,鹵化物含量可能比新版標 1 的還多。
  3. 「無鹵素」和最後一碼 0/1 不是同一個量測。 前者指鹵素,後者指鹵化物;無鹵素的助焊劑一定也是無鹵化物,反過來則不一定。這是單一來源的說法,仍需視個案而定。

回焊後的助焊劑殘留要清洗時,先確認您的助焊劑是松香型、免洗型還是水溶型。嘉鴻官網的鋼板清洗劑・助焊劑清潔劑(JH 系列)說明針對免洗型與松香型助焊劑的殘留,下單前請先告訴我們您的助焊劑類型。鋼網該怎麼洗、洗到什麼程度,可看〈SMT 鋼網清潔指南(IPC-7526)〉。

六、黏度:數字要連同條件一起讀

黏度影響錫膏過不過得了開孔,以及印完會不會塌。太稠,焊點的量容易不足;太稀,印後容易塌陷、連錫。

規格書的黏度,一定要連同「黏度計型式、轉速、溫度、單位」一起讀。舉兩份公開規格書為例:一份寫 160~230 Pa·s(25±3℃、10 rpm、螺旋式黏度計),另一份寫 210~300 ×10³ mPa·s(同樣 10 rpm、25℃)。看起來差很多,其實 1 Pa·s 等於 1,000 mPa·s,後者換算就是 210~300 Pa·s,數量級相同,只是單位不同。

同一罐錫膏的實測黏度,還會被溫度和攪拌狀態拉動:回溫不足、靜置分層,都會讓實測值偏離規格書。這兩件事,見〈針管錫膏回溫有妙招〉與〈錫膏物性、鋼板清潔、物流管控〉。

七、保存條件:每一款不一樣,以 TDS 為準

多數錫膏落在 0~10℃ 的冷藏範圍,但上下限、保存期限、開封前的回溫時間,每一款都不一樣。以兩份公開規格書為例:一份寫 2~10℃、保存期限 180 天、回溫約 3~4 小時;另一份寫 3~8℃、冷藏最長 12 個月、回溫 4~8 小時。不要拿單一溫度與時間套用在所有型號上。

兩個管理動作,和這個欄位直接相關。一是回溫:嘉鴻的智能錫膏回溫機,回溫時間要照該款 TDS 設定。二是保存期限:依規格書上的期限管理,可搭配錫膏先進先出治具,讓先到的錫膏先用掉。

八、嘉鴻官網的錫膏:品名怎麼讀,哪些欄位請洽詢

嘉鴻官網的錫膏/錫絲系列,錫膏款的品名是「焊錫膏 SAC305-T4(無鹵素)」,數量單位欄為 1 kg。拆開來讀:

  • SAC305:合金,銀 3.0%、銅 0.5%。
  • T4:依一般慣例,是粉末 Type 4。
  • (無鹵素):商品頁的標示。

至於金屬含量、助焊劑類型、黏度、保存條件,以及罐裝或針管的包裝型式,官網沒有寫,請洽詢。價格同樣是請洽詢。

用詞對照(讓不同叫法的搜尋接得上)

錫膏=焊錫膏(台灣常見)=焊膏、锡膏(中國);助焊劑=助焊膏(助焊剂);錫粉=合金粉末;金屬含量=Metal Load;粒徑=粒度;Type 3/Type 4=T3/T4(3 號粉、4 號粉);黏度=粘度。

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規格以各商品頁為準;實際配置、價格與交期請洽詢。

標準出處

本文引用之規範,請以各發布機構之最新版本為準。

免責:本文數值為公開技術資料所見的一般情況,各款錫膏的實際數值與使用條件,請以廠商提供的技術資料表(TDS)與您自己的製程驗證為準。

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