4號(hào)(20～38μm)焊錫粉是焊料市場(chǎng)的主流，本文選用不同形貌SnAg3.0Cu0.5的4號(hào)焊錫粉與同一種助焊劑配制成焊錫膏進(jìn)行測(cè)試。將不同形貌的焊錫粉編號(hào)為A～H，焊錫粉放大2000倍的表面光潔度如圖1所示，SEM圖中從A到H焊錫粉的表面逐漸光滑。將A～H焊錫粉與同一助焊劑配制焊錫膏編號(hào)為1#～8#，選用綜合性能較好，且已投入生產(chǎn)的A500助焊劑與各種焊錫粉配制焊錫膏。配制焊錫膏的工藝參數(shù)完全相同，即助焊劑A500質(zhì)量百分比11.5%，焊錫粉質(zhì)量百分比88.5%。
采用激光粒度分析儀LS230檢測(cè)焊錫粉的粒度分布，A～H的粒度分布均符合4號(hào)粉標(biāo)準(zhǔn)(SJ/T11391—2009)的要求，采用測(cè)氧儀ＲO500測(cè)定焊錫粉的氧含量，氧含量在80～110mg/kg之間。按照SJ/T11186－1標(biāo)準(zhǔn)，采用PCU－205粘度測(cè)試儀測(cè)定焊錫膏的粘度值，直至焊錫膏發(fā)砂后停止測(cè)試。本實(shí)驗(yàn)對(duì)焊錫膏的粘度值測(cè)試方式有兩種，一是連續(xù)24h的測(cè)試，二是每周一次每次15min連續(xù)8周的測(cè)試，測(cè)試后的焊錫膏放回冷藏柜中儲(chǔ)存。
1#～8#焊錫膏連續(xù)測(cè)試24h粘度值隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖2所示。1#～8#焊錫膏連續(xù)測(cè)試8周，每次測(cè)試15min的粘度值隨時(shí)間變化趨勢(shì)圖如圖3所示。焊錫膏外觀(guān)如圖4所示(左邊是已砂化焊錫膏，右邊是常規(guī)焊錫膏)。
從圖2中看出，8個(gè)焊錫膏樣品的初始粘度均在150～170Pa·s之間，隨著測(cè)試時(shí)間的延長(zhǎng)，除8#焊錫膏以外其他焊錫膏的粘度均增大。其中1#焊錫膏測(cè)試4h后砂化，2#焊錫膏測(cè)試6h后砂化，3#、4#焊錫膏測(cè)試10h后砂化，5#焊錫膏測(cè)試12h后砂化，6#焊錫膏測(cè)試14h后砂化，焊錫膏砂化后不再繼續(xù)測(cè)試。7#焊錫膏測(cè)試12h后粘度值開(kāi)始增加，但增長(zhǎng)速率較為緩慢，8#焊錫膏在24h內(nèi)粘度值很穩(wěn)定。一般來(lái)說(shuō)，焊錫膏的粘度變化幅度越大，出現(xiàn)砂化時(shí)間越短，說(shuō)明焊錫膏的穩(wěn)定性越差。焊錫膏通常是需要連續(xù)印刷，連續(xù)測(cè)試焊錫膏的粘度可以間接判斷焊錫膏在連續(xù)使用過(guò)程中的穩(wěn)定性。測(cè)試時(shí)間越長(zhǎng)，粘度變化越小的焊錫膏印刷時(shí)的穩(wěn)定性越好，反之，焊錫膏印刷時(shí)的穩(wěn)定性越差。
從圖3看出，1#、2#焊錫膏連續(xù)測(cè)試不到8周砂化，3#～8#焊錫膏在8周測(cè)試時(shí)間內(nèi)未砂化，但3#～6#焊錫膏粘度變化較大，粘度變化超過(guò)20%，不利于焊錫膏印刷使用。7#、8#焊錫膏粘度值穩(wěn)定，保質(zhì)期較長(zhǎng)。
觀(guān)察A到H的焊錫粉表面光潔度圖1可以發(fā)現(xiàn)，A、B焊錫粉表面凸凹不平，龜裂深淺不等，C和D焊錫粉表面凹坑比A、B的要少，但是粉體表面粘附著部分微小的粉末，并且有龜裂。E和F焊錫粉表面幾乎沒(méi)有凹坑，但龜裂很多。焊錫粉G表面的龜裂比F的少，表面較前幾種光滑，粉末光亮;焊錫粉H表面光滑，有少許較小龜裂，顏色較G暗，粉末表面有一層保護(hù)膜。凹坑與龜裂對(duì)于相同體積的焊錫粉來(lái)說(shuō)會(huì)增加焊錫粉的比表面積。因此焊錫粉表面粗糙度的增加和龜裂的增多會(huì)導(dǎo)致焊錫膏的儲(chǔ)存穩(wěn)定性變差。圖2、圖3兩種不同的測(cè)試方法對(duì)1#～8#焊錫膏的測(cè)試結(jié)果說(shuō)明焊錫粉表面越光滑越好，所制備焊錫膏的使用穩(wěn)定性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性也越好。
焊錫粉表面光潔度能影響焊錫膏的穩(wěn)定性，焊錫粉表面越光滑，焊錫膏穩(wěn)定性越好。