焊锡粉表面光洁度对焊锡膏稳定性影响

4号(20～38μm)焊锡粉是焊料市场的主流，本文选用不同形貌SnAg3.0Cu0.5的4号焊锡粉与同一种助焊剂配制成焊锡膏进行测试。将不同形貌的焊锡粉编号为A～H，焊锡粉放大2000倍的表面光洁度如图1所示，SEM图中从A到H焊锡粉的表面逐渐光滑。将A～H焊锡粉与同一助焊剂配制焊锡膏编号为1#～8#，选用综合性能较好，且已投入生产的A500助焊剂与各种焊锡粉配制焊锡膏。配制焊锡膏的工艺参数完全相同，即助焊剂A500质量百分比11.5%，焊锡粉质量百分比88.5%。

采用激光粒度分析仪LS230检测焊锡粉的粒度分布，A～H的粒度分布均符合4号粉标准(SJ/T11391—2009)的要求，采用测氧仪ＲO500测定焊锡粉的氧含量，氧含量在80～110mg/kg之间。按照SJ/T11186－1标准，采用PCU－205粘度测试仪测定焊锡膏的粘度值，直至焊锡膏发砂后停止测试。本实验对焊锡膏的粘度值测试方式有两种，一是连续24h的测试，二是每周一次每次15min连续8周的测试，测试后的焊锡膏放回冷藏柜中储存。

结果与讨论：

1#～8#焊锡膏连续测试24h粘度值随时间的变化趋势如图2所示。1#～8#焊锡膏连续测试8周，每次测试15min的粘度值随时间变化趋势图如图3所示。焊锡膏外观如图4所示(左边是已砂化焊锡膏，右边是常规焊锡膏)。

从图2中看出，8个焊锡膏样品的初始粘度均在150～170Pa·s之间，随着测试时间的延长，除8#焊锡膏以外其他焊锡膏的粘度均增大。其中1#焊锡膏测试4h后砂化，2#焊锡膏测试6h后砂化，3#、4#焊锡膏测试10h后砂化，5#焊锡膏测试12h后砂化，6#焊锡膏测试14h后砂化，焊锡膏砂化后不再继续测试。7#焊锡膏测试12h后粘度值开始增加，但增长速率较为缓慢，8#焊锡膏在24h内粘度值很稳定。一般来说，焊锡膏的粘度变化幅度越大，出现砂化时间越短，说明焊锡膏的稳定性越差。焊锡膏通常是需要连续印刷，连续测试焊锡膏的粘度可以间接判断焊锡膏在连续使用过程中的稳定性。测试时间越长，粘度变化越小的焊锡膏印刷时的稳定性越好，反之，焊锡膏印刷时的稳定性越差。

从图3看出，1#、2#焊锡膏连续测试不到8周砂化，3#～8#焊锡膏在8周测试时间内未砂化，但3#～6#焊锡膏粘度变化较大，粘度变化超过20%，不利于焊锡膏印刷使用。7#、8#焊锡膏粘度值稳定，保质期较长。

观察A到H的焊锡粉表面光洁度图1可以发现，A、B焊锡粉表面凸凹不平，龟裂深浅不等，C和D焊锡粉表面凹坑比A、B的要少，但是粉体表面粘附着部分微小的粉末，并且有龟裂。E和F焊锡粉表面几乎没有凹坑，但龟裂很多。焊锡粉G表面的龟裂比F的少，表面较前几种光滑，粉末光亮;焊锡粉H表面光滑，有少许较小龟裂，颜色较G暗，粉末表面有一层保护膜。凹坑与龟裂对于相同体积的焊锡粉来说会增加焊锡粉的比表面积。因此焊锡粉表面粗糙度的增加和龟裂的增多会导致焊锡膏的储存稳定性变差。图2、图3两种不同的测试方法对1#～8#焊锡膏的测试结果说明焊锡粉表面越光滑越好，所制备焊锡膏的使用稳定性和储存稳定性也越好。

结语：
焊锡粉表面光洁度能影响焊锡膏的稳定性，焊锡粉表面越光滑，焊锡膏稳定性越好。