左图为氮气塔中利用强力氮气喷成粉体之情形，右为液锡在离心力设备上甩出成粉的另一种制程

之后分别用筛子筛选出各种直径的小球，然后再按尺寸大小采重量比例去与助焊剂调配与混合，即成为回焊用的锡膏。

对于锡粉的基本要求比起助焊剂来较为简单，其质量重点只要求外形一定要正圆球形，以符合印刷作业中向前滚动的条件。其次是直径尺寸应大小匹配互补，以减少印刷后贴件或踩脚时的坍塌（Slump）。第三项质量是外表所生成的氧化物不可太厚，否则在助焊剂未能彻底清除下，熔融愈合中将会被主体排挤出去而成为不良的锡球。不过一旦外表完全无氧化物时，也较有机会发生“冷熔”（Cold Welding）现象进而容易堵死钢板开口。通常要求开口之宽度以并迭5-7颗主要锡球为原则。

1.3助焊剂之成份及品质

助焊剂（Flux）之成份非常复杂，已成为影响锡膏乃至于回焊质量之最关键部份，且更成为品牌好坏的主要区别所在。其主要成份有树脂（Resin）、活化剂（Activator）、溶剂（Solvent）、增黏剂（Tackifier即摇变剂）、流变添加剂（Rheological Additives）亦称抗垂流剂（Thixotropic Agent，或称摇变剂或触变剂或流变剂等）、表面润湿剂（Surfactant）、腐蚀抑制剂等，现简要说明于后：

树脂——也就是整体助焊剂的基质，一向以水白式松香（Rosin或称松脂）为主，常温中80-90％为固体形式的松脂酸（Abietic Acid），高温中将熔融成为液体并展现活性 （常温中不具活性），可用以去除焊料或待焊底材等某些表面轻微的氧化物。

活化剂——以二元式固体有机酸为主（指含两个羧酸根COOH者），例如草酸、己二酸；其次是固态的卤化盐类〔例如二甲胺盐酸(CH3)2NHHCL〕等，在高温中亦可熔化成液态而得与各类氧化物进行反应，可将之去除并得以改善沾锡性。

其二为氧化还原反应，以甲酸（蚁酸）将金属氧化物予以还原，并再经后续之热裂解反应，最具代表性：

MO＋2HCOOH→M(COOH)2＋H2O

M(COOH)2→M＋COn＋H2

溶剂——以分子量较大的某些高级醇类，或醚类酮类等较常被采用，可用以溶解某些固态的有机物；例如M-Pyrols即为著名的溶剂化学品。

抗垂流剂——此剂可在锡膏运动或摇动（触动）中，出现较易流 动现象；但在静置时却又会坚持抗剪力，而具有不轻易移动 特性的化学品。如此将可使锡膏在刮刀推行印刷时容易滚动，一旦印着定位后的锡膏，则又可强力协助其保持固定不动的状态。此类添加剂以篦麻油衍生物为主，可增加锡膏的黏度及黏着力（Tack Force）。

1.4锡膏现场作业性品质

事实上锡膏质量之待检项目甚多，不同规范亦有不同的要求，一般在作业质量与后续可靠度方面，平均即有15-20项之多。供货商也并非在每次出货时都要每项必做。至于使用者则只需就其生产作业的必要性，且在无需精密昂贵仪器的条件下，以简易的手法检测其关键项目即可。以下五种质量项目即按此种观点而选列，可供使用者现场参考。

愈合性（凝聚性或熔合性）试验

 Solder Ball Test（IPC-TM-650之2.4.43），是在阳极处理过的铝板上，加印一个小圆饼形的锡膏（直径6.5mm厚度2mm），然后小心平置于小型锡池上，无铅锡池之温度设定为245-255℃。此时锡膏中的锡粉开始受热愈合成为一个圆顶型的焊饼，锡膏中已熔化的助焊剂则被不断挤出而向外扩张。放置5秒钟后即小心水平取下并放平，直到冷却后才以10-20倍放大镜去做检查。此试验是在检查锡粉愈合的能力如何？其中若已部份生锈而无法愈合之下，将随Flux向外扩散成为卫星状的小碎球。

此为无铅与有铅两种锡膏，在窄铜面上散锡性的比较。相同条件下无铅锡膏的焊锡性就相形见拙了。

 

有铅焊料（63/37）之表面张力（Surface Tension）为0.506 N/m；但SAC305之表面张力却增为0.567N/m，比起前者要超出20%之多。表面张力加大即表内聚力（Cohesive Force）增加，而向外扩展的附着力（Adhesive Force）却减小。于是无铅锡膏在散锡性方面当然就比起有铅锡膏差了一截，若能在助焊剂的活化性能方面有所提升时，也许无铅膏还可展现较好的焊锡性。

日商对此做法是利用1.6mm厚的双面板，做出32mil（800μm）宽的多条并行线路，之后加全面印绿漆而留出线路中间2cm长的裸铜区（或另加做不同的表面处理以方便评比）。于是在此可焊区的中央印刷上直径950μm厚度150μm（6mil）的无铅锡膏，然后利用生产线的回焊曲线进行试焊，并观其向两侧散锡的能力。只需简单的量测已散锡的长短，即可知晓其可焊皮膜或锡膏品牌，在“散锡”(Spreadability)方面的质量好坏了。

此为日本工业规范对锡膏在散锡性方面的试验方法，可针对锡膏品牌或可焊性表面处理进行散锡性的评比，孰优孰劣立见分晓。

 

二、锡膏的管理与印刷

2.1冷藏储存

 锡膏是由锡合金的正圆小球，搭配一半体积的有机辅料，均匀掺和而成。但由于两者比重相差极大，放置过久后难免会出现分离沉淀的现象，且当储存温度较高时其分离现象还将更为恶化，甚至氧化现象也较容易发生，对印刷性与流变性乃至后来的焊锡性都会产生不良影响。故只能置于冰箱中（5-7℃）冷藏以保证其用途与寿命。

2.2干燥环境

 锡膏很容易吸水（Hygroscopic），一旦吸入水份后各种特性将大幅劣化，难免在后续作业中制造很多烦恼（例如锡球），故现场印刷环境中的相对湿度不可超过50％，温度范围应保持在22-25℃，并应彻底避免吹风以减少干涸的发生。否则会很容易失去印刷 并造成锡膏的氧化，进而亦将耗损掉助焊剂在除锈功能方面的能量，导致脚面与垫面原本应有除锈能力之不足，甚至可能引发坍塌搭桥、四处飞溅的锡球，并使得黏着时间（Tack Time）也为之缩短。

2.3回温后开封使用

 锡膏离开冰箱后，一定要在干燥的室温环境中，放置4-6小时达到其内外均温后才能开封使用。不要被容器外表已经不冷所骗过，必须内外彻底回温后才可开封 。凡当锡膏之整体温度低于室内之露点(Dew Point)时，锡膏外表会将空气中的水份予以冷凝而附着成水珠。所谓露点是指气温不断下降中，空气中的水气会持续增多，直到饱和(100％RH)为止，其所对应的温度即称为“露点”。冰箱取出的空杯其表面很快会有水珠附着就是这个道理。而且锡膏也不宜快速加温回温，以防助焊剂或其它有机物的分离。

 未开封前已回温的锡膏，要连瓶一起放在公转与自转合并的搅拌机中，并就容器之不同位向予以定时转动，以达到内盛锡膏整体均质的目的。正确开封的锡膏，还要用小型压舌片采固定方向温和搅拌约1-3分钟，使整体之分布更为均匀，不宜强烈与过度搅拌，以免锡膏受损及在剪应力（Shear Force）方面的弱化，进而可能导致坍塌（Slumping）甚至焊后搭桥短路的发生。

良好的锡膏不但在印刷时不可糊涂与变形，正常压力踩脚时也不可发生坍塌与移位，否则回焊一定会出现搭桥短路的麻烦。

钢板上的锡膏若未能全数用完而必须刮回储存时，则应另外单独存放，不可与新膏混和。为了节省成本起见，当旧膏再次回到钢板上用于较低阶产品时，亦应另掺较多量的新膏以调和使用。搭配比例则以方便印刷之施工为原则，也有质量较严的业者则宁可不用旧膏。至于有铅与无铅锡膏当然是绝对不能混用，必须要将钢板彻底用溶剂（IPA）洗净，才能换膏。

2.4刮刀速度与压力

 刮刀速度平均为1-3寸/秒，印速加快时印压也会增大，致使刮刀与钢板的磨擦加剧，连带温度上升又将破坏锡膏的抗剪力，进而会使黏度转稀，造成锡膏着落的不良与容易坍塌。以及于钢板下缘的溢出甚至搭桥短路，而且还会使得刮刀磨损增加。故通常只要找到良好印速后，即不可任意加快。但施工时若发现锡膏太稠、不易脱离钢板，着床性不佳时；则亦可稍行加速约1寸/秒，以便浓稠度得以减弱而方便施工。

当刮刀用力向前推行的同时，也会产生一种向下的压力（Downward Pressure），迫使锡膏通过钢板开口而到达垫面。对无锡膏而言，每当行走1寸中将产生1-1.5磅的向下压力；此时所刮过的钢板表面应呈现清洁光泽的外观，正如同汽车挡风玻璃被雨刷刮过的整洁清爽一般，即为其最适压力的表征。换句话说良好刮压的钢板，其表面不应残留任何锡膏的痕迹。

凡当刮压太重时，则印膏中心处会出现掠过 的浮刮（Scooping）缺点，也会发生溢出（Bleed Out）情形。

左为刮刀下沉太多所造成印膏的浮刮现象。中为钢板开口不洁所引发的溢出与糊印，右为待印板印妥后下降脱模太快所造成的撕印。

有时可从着膏区的绿漆边缘处，看到一连串锡粒的残存，或外侧锡粒已被压扁者，均为已发生Bleed Out的明证。倘若刮压不足以致钢板表面尚留有锡膏残迹时，其藕断丝连下又将出现印膏局部被撕起带走的“撕印”（Torn Prints），更将引发覆盖不足或提早干涸等问题。事实上刮压与印速（Print Speed）成正比，只要降慢印速即可减轻刮压，此等由于重压而发生的问题也都将自然消失了。

刮刀不宜太长，否则涂抹面积太广，左右两侧超出待印区域之无效印面，只会造成提早干涸的负面效应而已。采用短刀时两侧溢出者应以手动方式移回印区之内，以免动静差别太久而造成锡膏的变性。

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