Et teknisk datablad for loddepasta kan inneholde 88 %, 89 % eller 90 % metall. Tallet virker enkelt, men det er lett å tolke det feil.
I de fleste loddepastadokumentasjoner beskriver metallinnholdet masseprosenten av legeringspulver i hele pastaen. Det betyr ikke at legering opptar samme prosentandel av det fysiske volumet.
Metalllasting kan heller ikke avgjøre selv om en pasta vil skrives ut, dispensere eller reflow bedre enn en annen. En gyldig sammenligning må også vurdere legeringen, pulvertype, fluksmiddel, påføringsmetode og testgrunnlag.
Hovedpoeng:En metallverdi på 90 % beskriver vanligvis vekten. For å forstå volum eller prosessatferd, må tetthet og den fullstendige formuleringen også vurderes.
Lesere som trenger det grunnleggende materialet først, kan se gjennomhva loddepasta erog hvordan legeringspulver og flussmiddel fungerer som ett materialsystem.
Rask svar: Hva betyr 90 % metallinnhold?
Loddepasta metallinnhold i vekt beregnes som:
Metallinnhold etter vekt=masse gjenvunnet loddelegering ÷ original loddepasta masse × 100
For eksempel inneholder ett kilo pasta med et nominelt metallinnhold på 90% omtrent:
- 900 gram legeringspulver;
- 100 gram av det komplette flukskjøretøyet.
Dette beskriver kun masse. Fordi loddelegering er mye tettere enn det organiske kjøretøyet, vil metallvolumprosenten være langt under 90 %.
En høyere vektprosent er ikke automatisk bedre. Det passende metall-innlastingsvinduet avhenger av om produktet er designet for sjablongtrykk, dispensering, jetting, omarbeiding eller en annen prosess.
Hva er loddepasta metallinnhold?
Loddepasta fungerergjennom samspillet mellom legeringspulver og et formulert flusmiddel. Bæremidlet kan inneholde harpikser, aktivatorer, løsemidler og reologimodifiserende midler som støtter lagringsstabilitet, oksidfjerning, klebrighet, avsetning og reflow.
Metallinnhold etter vekt
Metallbelastning er vanligvis rapportert som en vektprosent. En verdi på 90 vekt% betyr at 90 % av den målte pastamassen er legert og de resterende 10 % er det komplette kjøretøyet som ikke er- av metall.
Den nåværendeIPC J-STD-005B-krav for loddepastainkludere metallinnhold blant emner for karakterisering av loddepasta.
Metallinnhold etter volum
Metallinnhold etter volum beskriver det fysiske rommet som legeringen tar i forhold til det beregnede totale volumet av legeringen og kjøretøyet.
Det er normalt mye lavere enn vektprosenten fordi tettheten til loddelegering er vesentlig høyere enn den til det flussmiddelholdige kjøretøyet.-
Metallinnhold vs. Flux-kjøretøy og Flux Solids
Prosentandelen som gjenstår etter at metallfraksjonen er trukket fra representerer hele fluksbæreren i vekt når begge verdiene bruker samme grunnlag. Det skal ikke automatisk beskrives som fluksfaststoffer.
Kjøretøyet kan inneholde flyktige og ikke-flyktige ingredienser. "Fluksfaststoffer" kan referere til en separat definert ikke-flyktig fraksjon, og det nøyaktige grunnlaget bør bekreftes fra gjeldende spesifikasjon eller produktdokumentasjon.
Skillet mellom den komplette pastaen og en separat fluss er forklart videre i sammenligningen avflusspasta og loddepasta.
Hvordan estimere vektprosent vs. volumprosent
En vektprosent kan kun konverteres til en estimert volumfraksjon når passende tetthetsverdier er tilgjengelige.
Estimert metallvolumfraksjon=(metallvektfraksjon ÷ metalltetthet) ÷ [(metallvektfraksjon ÷ metalltetthet) + (bilvektfraksjon ÷ kjøretøytetthet)]
Resultatet kan deretter multipliseres med 100 for å uttrykke en prosentandel.
Illustrerende beregning
Følgende verdier er hypotetiske og brukes kun for å demonstrere beregningen. De representerer ikke en spesifikk kommersiell formulering.
- metallvektfraksjon: 0,90;
- kjøretøyvektfraksjon: 0,10;
- antatt legeringstetthet: 7,5 g/cm³;
- antatt kjøretøytetthet: 1,0 g/cm³.
Beregnet metallvolum=0.90 ÷ 7.5=0.12
Beregnet kjøretøyvolum=0.10 ÷ 1.0=0.10
Estimert metallvolumfraksjon=0.12 ÷ (0.12 + 0.10) ≈ 54,5 %
Dette eksemplet viser hvorfor 90 vekt% kan tilsvare en mye lavere volumprosent. Den faktiske verdien endres med legeringstetthet, kjøretøyets tetthet og formulering. Kjøretøyet er også et fler-komponentsystem, så denne beregningen er et estimat i stedet for en metode for omvendt-konstruering av en proprietær pasta.
Hvorfor metalllasting er produkt-spesifikt
| Produktfaktor | Hvorfor det endrer tolkningen |
|---|---|
| Legeringssammensetning | Ulike legeringer har ulik tetthet, smelteoppførsel og prosesskrav. |
| Pulvertype | Partikkelfordeling påvirker totalt overflateareal, pakking, viskositet og avsetningsatferd. |
| Flux kjøretøy | Harpikser, løsemidler, aktivatorer og reologimodifiserende midler bestemmer flyt, gjenvinning, klebeevne og restoppførsel. |
| Påføringsmetode | Sjablongtrykk, dispensering og jetting krever forskjellige kombinasjoner av flyt, stabilitet og partikkeloppførsel. |
| Pakke og kondisjonering | Krukke-, sprøyte- og patronprodukter kan bruke forskjellige håndterings- og leveringssystemer. |
Ulike tinnbaserte-legeringer bør derfor vurderes som komplette materialsystemer. Guiden tiltinnloddelegeringer for PCB-monteringgir ekstra legeringskontekst.
Mange formuleringsfamilier bruker forskjellige metall{0}innlastingsvinduer for utskrift og dispensering, men ingen enkelt prosentandel gjelder for hver leverandør eller legering. Et produkt designet forjet-utskriftkan kreve en annen balanse fordi dråpedannelse, dyseoppførsel og fint pulver blir kritiske.
Hvordan metallinnhold kan påvirke SMT-ytelsen
| Prosess Karakteristikk | Mulig metall-påvirkning av lasting | Andre faktorer som må kontrolleres |
|---|---|---|
| Viskositet og sjablongrulling | Forholdet mellom pulver-til-kjøretøy kan endre tilsynelatende strømningsmotstand og pastabevegelse. | Temperatur, kondisjonering, pulverform, reologi og skriverinnstillinger. |
| Nedfall og avleiring form | Metallbelastning kan bidra til strukturell stabilitet etter avsetning. | Flukskjøretøy, sjablonggeometri, avsetningshøyde, miljø og forsinkelse før reflow. |
| Blenderfylling og frigjøring | Formuleringen må balansere fylling under kraft med separasjon fra åpningsveggen. | Pulvertype, arealforhold, folietilstand, platestøtte og separasjonsinnstillinger. |
| Dispensere trykk | Et uegnet pulver-til-bilbalanse kan bidra til høyt trykk eller ustabile avleiringer. | Nålstørrelse, pulver Type, temperatur, utstyr og dispenseringsprofil. |
| Våte avsetninger og omflytende legeringsvolum | Metallvolumfraksjonen hjelper til med å anslå hvor mye legering som er tilstede i en våt avsetning. | Overføringseffektivitet, koalescens, fukting, tømming, rester og endelig skjøtgeometri. |
Viskositet, klebeevne og skjæroppførsel bør evalueres sammen i stedet for å utledes fra én prosentandel. Disse sammenhengene er omtalt i artikkelen omloddepasta fysiske egenskaper.
Våtpastavolumet er ikke det endelige loddefugevolumet
Under reflow, smelter legeringspulveret sammen i metallskjøten mens flyktige bærerkomponenter forlater avleiringen og andre ingredienser kan forbli som rester.
Et forenklet planleggingsestimat kan bruke:
Estimert legeringsvolum i våtavsetningen=våtavsetningsvolum × estimert metallvolumfraksjon
Dette er ikke en fullstendig prediksjon av endelig skjøtgeometri. Resultatet kan også påvirkes av sjablongoverføring, pulverpakking, koalescens, putefukting, komponenttermineringsgeometri, tømning og prosesstap.
Innskuddsvolum og konsistens bør verifiseres gjennomloddepasta inspeksjonfør plassering og reflow skjule den opprinnelige trykte tilstanden.
Betyr høyere metallinnhold bedre loddepasta?
Ingen universell rangering kan gjøres fra det høyeste tallet.
En høyere metallprosent kan støtte avsetningsstabilitet i én sjablong-utskriftsformulering, mens en annen pasta kan trenge en annen kjøretøybalanse for å dispensere gjennom en nål, opprettholde feste eller støtte en spesialisert omarbeidingsprosess.
Det nyttige spørsmålet er:
Gir den komplette formuleringen nødvendig avsetningsvolum, utskrifts- eller dispenseringsstabilitet, fukt- og restytelse i den tiltenkte prosessen?
Før du velger et produkt, se gjennom det tiltenkte produktetloddepasta påføringsmetodei stedet for å overføre et metall-innlastingsmål fra en annen prosess.
Typiske, nominelle og spesifikasjonsverdier er ikke de samme
| Verditype | Hva det vanligvis betyr | Hvordan den bør brukes |
|---|---|---|
| Typisk verdi | Et representativt resultat, ikke nødvendigvis en garantert partigrense. | Brukes til foreløpig sammenligning og prosessplanlegging. |
| Nominell verdi | Et tiltenkt referanse- eller formuleringsmål. | Sjekk om en toleranse eller rekkevidde også er oppgitt. |
| Mål | En ønsket drifts- eller formuleringsverdi. | Ikke behandle det automatisk som en innkommende akseptgrense. |
| Spesifikasjonsområde | Et oppgitt minimum og maksimum brukt for definert aksept. | Bekreft metode, revisjon og kontraktsmessig status. |
| Garantert verdi | En leverandørforpliktelse på spesifiserte betingelser. | Bekreft hvordan samsvar rapporteres, inkludert om det vises på CoA. |
En TDS som viser "90% nominell" betyr ikke nødvendigvis at hvert parti må måle nøyaktig 90,00%. Innkjøps- og kvalitetsteam bør definere nødvendig rekkevidde, testmetode, rapporteringsfrekvens og disposisjonsregel i kjøpsspesifikasjonen eller kvalitetsavtalen.
Hvordan sammenligne metallinnhold på to TDS-dokumenter
Før du rangerer to produkter, bekreft at verdiene er virkelig sammenlignbare.
| Sammenligningsfelt | Hva du skal bekrefte |
|---|---|
| Legering | Nøyaktig sammensetning og tetthetsgrunnlag. |
| Metallinnhold | Vektprosent, volumprosent eller annet målegrunnlag. |
| Verdistatus | Typisk, nominell, mål, rekkevidde eller garantert verdi. |
| Pulvertype | Partikkelfordeling og tiltenkt egenskapsstørrelse. |
| Søknad | Sjablongtrykk, dispensering, jetting eller omarbeid. |
| Flux system | Ingen-ren, vaskbar eller annen produktspesifikk-kjemi. |
| Viskositet | Testmetode, temperatur, utstyr, hastighet og enheter. |
| Mye bevis | CoA-data, spesifikasjonstoleranse og sporbarhet. |
| Behandle bevis | Resultater for utskrift, SPI, dispensering og reflow. |
Illustrativ grå-områdesammenligning
Følgende eksempel er hypotetisk og representerer ikke spesifikke kommersielle produkter.
Paste A viser 90 % nominelt metallinnhold for SAC305 Type 4 sjablongtrykk. Paste B viser en typisk verdi på 89 % for en annen legering og en dispenseringsapplikasjon. Lim inn A kan ikke erklæres bedre enn forskjellen på ett-prosent-poeng.
Sammenligningen er også ufullstendig fordi den ene verdien er nominell og den andre er typisk, legeringene er forskjellige og påføringsmetodene er ikke de samme. En gyldig beslutning krever sammenlignbare testgrunnlag og prosessbevis.
Spesialiserte prosesser med{0}}fine funksjoner kan kreve produkter som f.ekshalvleder loddepasta, der pulverdistribusjon og prosessevne betyr mer enn en enkel prosentvis rangering.
Hvordan bekreftes metallinnhold i loddepasta?
IPC-TM-650 2.2.20, loddelim metallinnhold etter vekt, er en IPC-testmetode for å bestemme metallprosenten etter masse.
Forenklet sett behandles en kjent pastamasse slik at legeringen kan skilles fra ikke-metallresten. Det gjenvunnede metallet tørkes og veies, og dets masse sammenlignes med den opprinnelige prøvemassen.
Metoden bør utføres av kvalifisert personell ved å bruke gjeldende kontrollerte prosedyrer. Det bør ikke behandles i seg selv som en universell kontraktsmessig akseptgrense; den nødvendige verdien og toleransen må fortsatt defineres av produktspesifikasjonen eller kjøpsavtalen.
Prøvetaking og måleusikkerhet
Et testresultat er bare så nyttig som prøven og metoden bak.
- Eksempel representativitet:Prøven skal representere det kondisjonerte produktet i henhold til gjeldende metode og leverandørinstruksjoner.
- Materialhistorie:Tap av løsemidler, forurensning eller ukontrollert eksponering kan endre tilstanden til en åpnet prøve.
- Separasjonsfullstendighet:Gjenværende kjøretøy som sitter igjen med metallet, eller metall som går tapt under behandlingen, kan påvirke resultatet.
- Balanse og metodeoppløsning:Små forskjeller bør ikke tolkes uten å forstå testevne og repeterbarhet.
- Repliker resultater:En enkelt måling beskriver kanskje ikke lotvariasjon eller repeterbarhet i laboratoriet.
- Aksepttoleranse:Forskjellen mellom 89 % og 90 % er meningsfull bare når metodeusikkerheten og kontraktsmessig rekkevidde gjør den meningsfull.
For rutinekontroll kan bedrifter stole på leverandørspesifikasjoner, partisporbarhet, et analysesertifikat, periodisk verifisering og en definert kvalitetsavtale.
Feilsøking: Er metalllasting den virkelige årsaken?
| Observert problem | Metallbelastning kan være relevant | Andre årsaker til å sjekke |
|---|---|---|
| Pasta slumper etter utskrift | Muligens | Fluksreologi, temperatur, avsetningsgeometri og forsinkelse før reflow. |
| Lim ruller dårlig | Muligens | Konditionering, lagring, viskositetsmetode og skriverinnstillinger. |
| Dårlig blenderåpning | Muligens | Arealforhold, pulvertype, sjablongtilstand og separasjonshastighet. |
| Høyt dispenseringstrykk | Muligens | Nålstørrelse, temperatur, utstyrsprofil og formulering. |
| Utilstrekkelig loddemetall etter reflow | Muligens | Blenderåpningsvolum, overføringseffektivitet, koalescens og putegeometri. |
| Overdreven rester | Indirekte | Flusskjemi, påført volum og reflow-profil. |
| Lodde kuler eller sprut | Indirekte | Fuktighet, forurensning, frigjøring av løsemidler og oppvarmingsforhold. |
Metallbelastning bør forbli en diagnostisk inngang i stedet for den automatiske grunnårsaken. Brederemetoder for evaluering av loddets ytelsekan bidra til å skille material- og prosesseffekter.
Sjekkliste for gjennomgang av metallinnhold
- bekrefte den nøyaktige legeringen;
- bekrefte om prosentandelen er etter vekt eller volum;
- identifisere om verdien er typisk, nominell eller et spesifikasjonsområde;
- noter pulvertype og tiltenkt bruk;
- gjennomgå viskositetstestforholdene;
- bekrefte om metallinnhold vises på CoA;
- definere den nødvendige toleransen i kjøpsavtalen;
- gjennomgå utskrift, dispensering eller jetting av bevis;
- bekrefte innskuddsvolumet gjennom selve prosessen;
- evaluere hele fluksen, rester og rengjøringssystemet.
Der rengjøring er nødvendig, bør hele formuleringen vurderes som et system. Et formål-utformetvaskbar SMT loddepastabør ikke sammenlignes med en ikke-ren pasta fra metallprosent alene.
Relevante formuleringer kan gjennomgås iYIHMA loddepasta utvalg.
FAQ
Spørsmål: Hva betyr 90 % metallinnhold i loddepasta?
A: Det betyr vanligvis at 90 % av pastamassen er legeringspulver og omtrent 10 % er det komplette fluksmiddelet. Det betyr ikke at legering opptar 90 % av det fysiske volumet.
Spørsmål: Hvordan kan vektprosent konverteres til volumprosent?
A: Del hver komponents vektfraksjon med dens tetthet, og del deretter det beregnede metallvolumet med det totale beregnede komponentvolumet. Resultatet er et estimat fordi kjøretøyet er en fler-komponentformulering.
Spørsmål: Er høyere metallbelastning bedre for sjablongutskrift?
A: Ikke som en universell regel. Mange produktfamilier bruker forskjellige lastevinduer for utskrift og dispensering, men ytelsen avhenger av det komplette legerings-, pulver- og flusssystemet.
Spørsmål: Avgjør metallinnholdet det endelige loddeforbindelsesvolumet?
A: Det hjelper å estimere legeringen som er tilstede i den våte avsetningen, men overføringseffektivitet, koalescens, fukting, tømning og skjøtgeometri påvirker også det endelige resultatet.
Spørsmål: Bør metallinnhold vises på CoA?
A: Det avhenger av leverandøren og innkjøpsavtalen. Inkluder det som et obligatorisk parti-rapporteringselement når det er viktig for innkommende aksept eller prosesskontroll.
Spørsmål: Er fluksprosenten bare 100 minus metallinnhold?
A: Det kan representere den gjenværende komplette fluksen i vekt når begge verdiene bruker samme grunnlag. Det bør ikke forveksles med fluss faststoffinnhold eller halogenidkonsentrasjon.
Konklusjon
Loddepasta metallinnhold beskriver vanligvis legeringsmasse, ikke fysisk volum. Tetthet forklarer hvorfor en verdi nær 90 vekt% kan tilsvare en mye lavere metallvolumfraksjon.
Tallet blir meningsfylt bare når legeringen, pulvertype, applikasjon, verdistatus og testmetode er sammenlignbare. Endelig materialgodkjenning bør komme fra dokumenterte spesifikasjoner og prosessbevis i stedet for den høyeste prosentandelen på en TDS.
For en anbefaling basert på legering, pulvertype, metallbelastning, sjablong- eller dispenseringskrav og målavsetningsvolum, send inn prosessdetaljene gjennomYIHMA-forespørselsside.
