I. คำจำกัดความ

โซลเดอร์เพสต์ SMT แบบมีสารตะกั่ว เป็นวัสดุบัดกรีที่ใช้กันทั่วไปในกระบวนการผลิตด้วยเทคโนโลยี Surface Mount Technology (SMT) เป็นส่วนผสมของสารฟลักซ์ (เรซิน, สารเจือจาง, สารเพิ่มความคงตัว ฯลฯ) และส่วนประกอบของโลหะผสม (ส่วนใหญ่เป็นดีบุกและตะกั่ว) ที่มีลักษณะเป็นเนื้อครีม เนื่องจากดีบุก (Sn) และตะกั่ว (Pb) เป็นองค์ประกอบหลักในส่วนประกอบโลหะผสม จึงเรียกว่า "โซลเดอร์เพสต์แบบมีสารตะกั่ว"

II. ส่วนประกอบหลัก

ส่วนประกอบของโซลเดอร์เพสต์แบบมีสารตะกั่วสามารถแบ่งออกเป็นสองส่วนคือ ผงโลหะผสมและฟลักซ์:

• ผงโลหะผสม:
  • ส่วนประกอบหลัก: ดีบุก (Sn) และตะกั่ว (Pb) อัตราส่วนทั่วไปคือ Sn63:Pb37 (โลหะผสมยูเทกติก จุดหลอมเหลว 183℃)
  • โซลเดอร์เพสต์ตะกั่วในอุณหภูมิต่ำ: เติมองค์ประกอบเช่น บิสมัท (Bi) เพื่อลดจุดหลอมเหลว (เช่น โลหะผสม Sn-Bi-Pb)
  • สารเจือปนเล็กน้อย: ประกอบด้วยเหล็ก สังกะสี ทองแดง อะลูมิเนียม ฯลฯ ซึ่งต้องควบคุมปริมาณอย่างเข้มงวดเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบต่อประสิทธิภาพการบัดกรี
• ฟลักซ์:
  • บทบาท: ทำให้ผงโลหะผสมเป็นเนื้อครีม ควบคุมสภาพคล่อง กำจัดออกไซด์จากพื้นผิวที่จะบัดกรี ให้แรงยึดเกาะสำหรับชิ้นส่วน ฯลฯ
  • ส่วนประกอบ: เรซิน (สารสร้างฟิล์มหลัก), สารเจือจาง (ปรับความหนืด), สารเพิ่มความคงตัว (ป้องกันการออกซิเดชัน) ฯลฯ

III. คุณสมบัติหลัก

ข้อดี

• ประสิทธิภาพการพิมพ์ยอดเยี่ยม: มีคุณสมบัติการกลิ้งและการปลดปล่อยดี สามารถพิมพ์ละเอียดสำหรับแผ่นบัดกรีระยะพิตช์ 0.3 มม.; ความหนืดเปลี่ยนแปลงน้อยเมื่อพิมพ์ต่อเนื่อง อายุการใช้งานของแม่พิมพ์สเตนเลสสตีลเกิน 12 ชั่วโมง
• ความเสถียรในการบัดกรีสูง: ไม่เกิดการยุบตัวหลังการพิมพ์ การเปียกที่เหมาะสม ปรับให้เข้ากับอุปกรณ์บัดกรีเกรดต่างๆ ไม่จำเป็นต้องมีสภาพแวดล้อมไนโตรเจน มีช่วงกระบวนการที่กว้าง
• ประสิทธิภาพหลังการบัดกรีที่ดี: สารตกค้างน้อยและมีสีอ่อน ความต้านทานฉนวนสูง สามารถตอบสนองความต้องการแบบไม่ต้องทำความสะอาดได้ ประสิทธิภาพการทดสอบในวงจร (ICT) ดีเยี่ยม
• คุ้มค่า: ราคาต่ำกว่าโซลเดอร์เพสต์ไร้สารตะกั่ว มีความแข็งแรงในการบัดกรีสูง นำไฟฟ้าดี มีช่วงการใช้งานที่กว้าง

ข้อเสีย

• ปัญหาสิ่งแวดล้อม: มีสารอันตรายเช่น ตะกั่ว (Pb) ซึ่งไม่เป็นไปตามมาตรฐานสิ่งแวดล้อม เช่น RoHS และมีผลกระทบเชิงลบต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม
• ลักษณะและการออกซิเดชั่น: พื้นผิวออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วหลังจากการบัดกรี สี (เทาดำ) แตกต่างจากพื้นผิวมาก ซึ่งส่งผลต่อลักษณะของผลิตภัณฑ์
• ข้อจำกัดในการใช้งาน: การส่งออกระหว่างประเทศ (เช่น ยุโรปและอเมริกา) ต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม และกำลังถูกแทนที่ด้วยโซลเดอร์เพสต์ไร้สารตะกั่ว

IV. การใช้งานทั่วไป

โซลเดอร์เพสต์แบบมีสารตะกั่วส่วนใหญ่ใช้ในงานผลิตอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่มีข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวด ซึ่งรวมถึง:

• อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค: การบัดกรีหัวต่อโทรศัพท์, ตัวต้านทานความหนาแน่นสูง, พอร์ตชาร์จ Type-C, พอร์ตวิดีโอคอมพิวเตอร์, แผงวงจรเราเตอร์ ฯลฯ
• LED และแสงสว่าง: การติดตั้งชิป LED, การบัดกรีฮีทซิงก์ (เนื่องจากอุณหภูมิการบัดกรีต่ำ ทำให้ไม่ค่อยเกิดความเสียหายต่อส่วนประกอบ)
• อุตสาหกรรมยานยนต์: การติดตั้งและการบัดกรีชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ (เช่น ไดโอด, เซ็นเซอร์)
• กระบวนการ SMT ทั่วไป: การติดตั้งชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ (ตัวต้านทาน, ตัวเก็บประจุ, IC), การบัดกรีแบบ Reflow ฯลฯ

V. ข้อควรระวังในการใช้งาน

• การปรับอุณหภูมิและการคน: ก่อนใช้งาน ต้องปรับอุณหภูมิให้ถึง 25 ℃ (ห้ามให้ความร้อน) คนด้วยมือ 3-5 นาที หรือใช้เครื่องคน 1-3 นาที
• การเติมและการเก็บรักษา: เติมโซลเดอร์เพสต์ทีละน้อยหลายๆ ครั้ง; ใช้ให้หมดภายใน 24 ชั่วโมง หลังเปิดใช้ ห้ามนำโซลเดอร์เพสต์ที่เทออกมาแล้วกลับคืนภาชนะเดิม
• การพิมพ์และการติดตั้ง: ติดตั้งส่วนประกอบและทำการบัดกรีแบบ reflow ให้เสร็จสิ้นภายใน 1-2 ชั่วโมงหลังการพิมพ์ เพื่อหลีกเลี่ยงการออกซิเดชันของโซลเดอร์เพสต์
• ข้อกำหนดด้านสภาพแวดล้อม: อุณหภูมิสภาพแวดล้อมการทำงาน 22-28℃, ความชื้น 40%-60%

VI. การจำแนกประเภทและความแตกต่างที่สำคัญ

การจำแนกโซลเดอร์เพสต์แบบมีสารตะกั่ว

ความแตกต่างที่สำคัญจากโซลเดอร์เพสต์ไร้สารตะกั่ว