Juotospastan metallisisältö: painoprosentti vs. tilavuusprosentti ja miksi sillä on merkitystä

Jul 28, 2026

Jätä viesti

Juotospastan teknisessä tiedotteessa voi olla 88 %, 89 % tai 90 % metallia. Numero näyttää yksinkertaiselta, mutta se on helppo tulkita väärin.

Useimmissa juotospastadokumentaatiossa metallipitoisuus kuvaa seosjauheen massaprosenttia täydellisessä tahnassa. Se ei tarkoita, että seos vie saman prosenttiosuuden fyysisestä tilavuudesta.

Engineer reviewing solder paste metal content by weight and volume in an SMT process setting

Metallin kuormitus ei myöskään voi määrittää itsestään, tulostuuko, annostelee tai sulaako yksi tahna paremmin kuin toinen. Hyvässä vertailussa on otettava huomioon myös seos, jauhetyyppi, juoksuteaine, levitysmenetelmä ja testiperuste.

Keskeinen kohta:90 % metalliarvo kuvaa yleensä painoa. Tilavuuden tai prosessin käyttäytymisen ymmärtämiseksi on myös otettava huomioon tiheys ja täydellinen formulaatio.

Lukijat, jotka tarvitsevat materiaalin perusteet ensin, voivat tarkistaamikä juotospasta onja kuinka seosjauhe ja juoksute toimivat yhtenä materiaalijärjestelmänä.

 

Pikavastaus: Mitä 90 % metallipitoisuus tarkoittaa?

Juotospastan metallipitoisuus painon mukaan lasketaan seuraavasti:

Metallipitoisuus painon mukaan=talteenotetun juotosseoksen massa ÷ alkuperäisen juotospastan massa × 100

Esimerkiksi yksi kilogramma tahnaa, jonka nimellismetallipitoisuus on 90 %, sisältää noin:

  • 900 grammaa seosjauhetta;
  • 100 grammaa täydellistä flux-ajoneuvoa.

Tämä kuvaa vain massaa. Koska juoteseos on paljon tiheämpää kuin orgaaninen vehikkeli, metallin tilavuusprosentti on paljon alle 90 %.

Suurempi painoprosentti ei ole automaattisesti parempi. Sopiva metallin-latausikkuna riippuu siitä, onko tuote suunniteltu stensiilitulostukseen, annosteluun, suihkuttamiseen, uudelleenkäsittelyyn vai muuhun prosessiin.

 

Mikä on juotospastan metallisisältö?

Juotospasta toimiiseosjauheen ja formuloidun juoksutevehikkelin vuorovaikutuksen kautta. Vehikkeli voi sisältää hartseja, aktivaattoreita, liuottimia ja reologiaa modifioivia aineita, jotka tukevat varastointikestävyyttä, oksidin poistoa, tarttumista, saostumista ja uudelleenvirtausta.

Metallipitoisuus painon mukaan

Metallikuormitus ilmoitetaan yleensä painoprosentteina. Arvo 90 % painosta tarkoittaa, että 90 % mitatusta tahnan massasta on seosmetallia ja loput 10 % on täydellistä ei--metallia.

NykyinenIPC J-STD-005B vaatimukset juotospastallesisällyttää metallisisältö juotospastan karakterisointiaiheisiin.

Metallisisältö volyymin mukaan

Metallipitoisuus tilavuuden mukaan kuvaa lejeeringin käyttämää fyysistä tilaa suhteessa lejeeringin ja ajoneuvon laskettuun kokonaistilavuuteen.

Se on tavallisesti paljon pienempi kuin painoprosentti, koska juotoslejeeringin tiheys on huomattavasti suurempi kuin juoksute{0}}pitoisen ajoneuvon.

Metallisisältö vs. Flux Vehicle ja Flux Solids

Metallifraktion vähentämisen jälkeen jäljellä oleva prosenttiosuus edustaa koko virtausvehikkelin painoa, kun molemmat arvot käyttävät samaa perustetta. Sitä ei pitäisi automaattisesti kuvata juoksutusaineeksi.

Ajoneuvo voi sisältää haihtuvia ja ei-{0}}haihtuvia ainesosia. "Flux-kiintoaineet" voivat viitata erikseen määriteltyyn ei--haihtuvaan osuuteen, ja tarkka perusta on vahvistettava soveltuvasta spesifikaatiosta tai tuotedokumentaatiosta.

Ero täydellisen tahnan ja erillisen juoksutteen välillä selitetään tarkemmin vertailussasulatepasta ja juotospasta.

 

Kuinka arvioida painoprosentti vs. tilavuusprosentti

Painoprosentti voidaan muuntaa arvioiduksi tilavuusosuudeksi vain, kun sopivat tiheysarvot ovat saatavilla.

Arvioitu metallin tilavuusosuus=(metallin painoosuus ÷ metallin tiheys) ÷ [(metallin painoosuus ÷ metallin tiheys) + (ajoneuvon painoosuus ÷ ajoneuvon tiheys)]

Tulos voidaan sitten kertoa 100:lla prosenttiosuuden ilmaisemiseksi.

Havainnollistava laskelma

Seuraavat arvot ovat hypoteettisia ja niitä käytetään vain laskennan osoittamiseen. Ne eivät edusta tiettyä kaupallista formulaatiota.

  • metallin painoosuus: 0,90;
  • ajoneuvon paino-osuus: 0,10;
  • oletettu seostiheys: 7,5 g/cm³;
  • ajoneuvon oletettu tiheys: 1,0 g/cm³.

Laskettu metallitilavuus=0.90 ÷ 7.5=0.12

Laskettu ajoneuvon tilavuus=0.10 ÷ 1.0=0.10

Arvioitu metallitilavuusosuus=0.12 ÷ (0.12 + 0.10) ≈ 54,5 %

Tämä esimerkki osoittaa, miksi 90 painoprosenttia voi vastata paljon pienempää tilavuusprosenttia. Todellinen arvo muuttuu lejeeringin tiheyden, ajoneuvon tiheyden ja koostumuksen mukaan. Ajoneuvo on myös monikomponenttinen järjestelmä, joten tämä laskelma on pikemminkin arvio kuin menetelmä patentoidun tahnan{4}}palauttamiseen.

Comparison showing why 90 percent metal content by weight is not the same as metal content by volume in solder paste

 

Miksi metallikuormaus on-tuotekohtaista

Tuotetekijä Miksi se muuttaa tulkintaa
Seoksen koostumus Eri seoksilla on erilaiset tiheydet, sulamiskäyttäytyminen ja prosessivaatimukset.
Jauhetyyppi Hiukkasten jakautuminen vaikuttaa kokonaispinta-alaan, pakkaukseen, viskositeettiin ja kerrostumiskäyttäytymiseen.
Flux ajoneuvo Hartsit, liuottimet, aktivaattorit ja reologian modifioijat määrittävät virtauksen, talteenoton, tartunta- ja jäännöskäyttäytymisen.
Sovellusmenetelmä Kaavainpainatus, annostelu ja suihkutus edellyttävät erilaisia ​​virtauksen, stabiilisuuden ja hiukkasten käyttäytymisen yhdistelmiä.
Paketti ja ilmastointi Purkki-, ruisku- ja patruunatuotteissa voidaan käyttää erilaisia ​​käsittely- ja jakelujärjestelmiä.

Erilaiset tina{0}}pohjaiset seokset tulee siksi tarkastella kokonaisina materiaalijärjestelminä. Opas kohteeseentinajuoteseokset piirilevyjen kokoonpanoontarjoaa lisää seoskontekstia.

Monissa formulaatioperheissä käytetään erilaisia ​​metalli{0}}täyttöikkunoita tulostukseen ja annosteluun, mutta yksittäinen prosenttiosuus ei koske jokaista toimittajaa tai metalliseosta. Tuote, joka on suunniteltujet-tulostussaattaa vaatia toisen tasapainon, koska pisaroiden muodostuminen, suuttimen käyttäytyminen ja hieno jauhe muuttuvat kriittisiksi.

 

Kuinka metallisisältö voi vaikuttaa SMT:n suorituskykyyn

Prosessin ominaisuus Mahdollinen metalli{0}}latausvaikutus Muut tekijät, jotka on tarkistettava
Viskositeetti ja stensiilirullaus Jauheen---suhde voi muuttaa näennäistä virtausvastusta ja tahnan liikettä. Lämpötila, ilmastointi, jauheen muoto, reologia ja tulostimen asetukset.
Lakka ja kerros muoto Metallikuormitus voi edistää rakenteellista vakautta saostuksen jälkeen. Flux-ajoneuvo, stensiiligeometria, kerroskorkeus, ympäristö ja viive ennen uudelleenvirtausta.
Aukon täyttö ja vapautus Formulaation on tasapainotettava täyttö voimalla ja irtoaminen aukon seinästä. Jauhetyyppi, pinta-alasuhde, kalvon kunto, levyn tuki ja erotteluasetukset.
Annostelupaine Sopimaton jauhe{0}}ajoneuvoon{1}}tasapaino voi aiheuttaa korkeaa painetta tai epävakaita kerrostumia. Neulan koko, jauhe Tyyppi, lämpötila, varusteet ja annosteluprofiili.
Märkä kerros ja uudelleen valutettu seostilavuus Metallin tilavuusosuus auttaa arvioimaan, kuinka paljon metalliseosta on märässä kerrostumassa. Siirtotehokkuus, sulautuminen, kostutus, tyhjennys, jäännös ja lopullinen liitosgeometria.

Viskositeetti, tartunta- ja leikkauskäyttäytyminen tulisi arvioida yhdessä eikä päätellä yhdestä prosentista. Näitä suhteita käsitellään artikkelissajuotospastan fysikaaliset ominaisuudet.

 

Märkäpastan tilavuus ei ole lopullinen juotosliitoksen tilavuus

Uudelleenvirtauksen aikana seosjauhe sulautuu metalliliitokseen, kun taas haihtuvat ajoneuvokomponentit poistuvat kerroksesta ja muut ainesosat voivat jäädä jäännökseksi.

Yksinkertaistettu suunnitteluarvio voi käyttää:

Arvioitu metalliseoksen tilavuus märkäkerroksessa=märkäkerroksen tilavuus × arvioitu metallitilavuusosuus

Tämä ei ole täydellinen ennuste liitoksen lopullisesta geometriasta. Tulokseen voivat vaikuttaa myös stensiilin siirto, jauhepakkaus, sulautuminen, tyynyn kostutus, komponenttien päätegeometria, tyhjennys ja prosessihäviö.

Talletuksen määrä ja johdonmukaisuus tulee tarkistaajuotospastan tarkastusennen sijoittamista ja uudelleenjuoksua piilottaa alkuperäinen tulostettu tila.

Comparison of stencil printing, dispensing and jetting to show how solder paste metal loading affects SMT process performance

 

Tarkoittaako korkeampi metallipitoisuus parempaa juotepastaa?

Suurimmasta numerosta ei voida tehdä yleistä sijoitusta.

Korkeampi metalliprosentti voi tukea saostuman pysyvyyttä yhdessä kaavain{0}}tulostuskoostumuksessa, kun taas toinen tahna saattaa tarvita erilaisen ajoneuvotasapainon annosteluun neulan läpi, tarttuvuuden säilyttämiseen tai erikoistuneen muokkausprosessin tukemiseen.

Hyödyllinen kysymys on:

Tarjoaako koko koostumus vaaditun pinnoitusmäärän, painatus- tai annostelustabiiliuden, kostutus- ja jäännöstehokkuuden aiotussa prosessissa?

Ennen kuin valitset tuotteen, tarkista aiottujuotospastan levitysmenetelmämetallin{0}}latauskohteen siirtämisen sijaan toisesta prosessista.

 

Tyypilliset, nimellisarvot ja määrittelyarvot eivät ole samoja

Arvon tyyppi Mitä se yleensä tarkoittaa Kuinka sitä pitäisi käyttää
Tyypillinen arvo Edustava tulos, ei välttämättä taattu eräraja. Käytä alustavaan vertailuun ja prosessisuunnitteluun.
Nimellisarvo Tarkoitettu viite- tai formulaatiokohde. Tarkista, onko myös toleranssi tai vaihteluväli ilmoitettu.
Kohde Haluttu käyttö- tai formulaatioarvo. Älä käsittele sitä automaattisesti saapuvan vastaanoton rajana.
Erittelyalue Ilmoitettu vähimmäis- ja enimmäismäärä, joita käytetään määriteltyyn hyväksyntään. Vahvista menetelmä, tarkistus ja sopimustila.
Taattu arvo Toimittajasitoumus tietyin ehdoin. Vahvista, miten vaatimustenmukaisuus raportoidaan, mukaan lukien näkyykö se todistustodistuksessa.

TDS, jossa lukee "90 % nimellinen", ei välttämättä tarkoita, että jokaisen erän on oltava täsmälleen 90,00 %. Hankinta- ja laatutiimien tulee määritellä tarvittava valikoima, testausmenetelmä, raportointitiheys ja jakelusääntö hankintaeritelmässä tai laatusopimuksessa.

 

Kuinka vertailla metallisisältöä kahdessa TDS-asiakirjassa

Varmista ennen kahden tuotteen luokittelua, että arvot ovat aidosti vertailukelpoisia.

Vertailukenttä Mitä tarkistetaan
Metalliseos Tarkka koostumus ja tiheysperuste.
Metallipitoisuus Paino-, tilavuus- tai muu mittausperuste.
Arvon tila Tyypillinen, nimellinen, tavoite-, vaihteluväli tai takuuarvo.
Jauhetyyppi Hiukkasjakauma ja suunniteltu ominaiskoko.
Sovellus Kaavainpainatus, annostelu, suihkutus tai jälkikäsittely.
Flux-järjestelmä Ei-puhdasta, pestävää tai muulle tuotteelle-spesifistä kemiaa.
Viskositeetti Testausmenetelmä, lämpötila, laitteet, nopeus ja yksiköt.
Paljon todisteita CoA-tiedot, spesifikaatiotoleranssi ja jäljitettävyys.
Käsittele todisteita Tulostus, SPI, annostelu ja reflow tulokset.

Havainnollistava harmaa{0}}aluevertailu

Seuraava esimerkki on hypoteettinen, eikä se edusta tiettyjä kaupallisia tuotteita.

Liitä A listaa 90 % nimellismetallipitoisuuden SAC305 Type 4 stensiilitulostuksessa. Paste B listaa 89 %:n tyypillisen arvon eri seokselle ja annostelusovellukselle. Liitä A ei voida ilmoittaa paremmaksi yhden-prosentin-pisteen erosta.

Vertailu on myös epätäydellinen, koska toinen arvo on nimellinen ja toinen tyypillinen, lejeeringit eroavat toisistaan ​​ja levitysmenetelmät eivät ole samoja. Pätevä päätös edellyttää vertailukelpoisia testiperusteita ja prosessitodisteita.

Erikoistuneet hieno{0}}toimintoprosessit voivat vaatia tuotteita, kutenpuolijohdejuotepasta, jossa jauheen jakautuminen ja prosessikapasiteetti ovat tärkeämpiä kuin pelkkä prosenttisijoitus.

 

Kuinka juotospastan metallisisältö varmistetaan?

IPC-TM-650 2.2.20, juotospastan metallipitoisuus painon mukaan, on IPC-testimenetelmä metallin massaprosentin määrittämiseksi.

Yksinkertaistetusti sanottuna tunnettu tahnamassa käsitellään niin, että seos voidaan erottaa ei--metallijäännöksestä. Talteen otettu metalli kuivataan ja punnitaan ja sen massaa verrataan alkuperäiseen näytemassaan.

Menetelmän tulee suorittaa pätevä henkilöstö käyttäen soveltuvaa valvottua menettelyä. Sitä ei pitäisi pitää sellaisenaan yleisenä sopimusten hyväksymisrajana; vaadittu arvo ja toleranssi on vielä määriteltävä tuote-eritelmässä tai ostosopimuksessa.

 

Näytteenoton ja mittauksen epävarmuus

Testitulos on vain yhtä hyödyllinen kuin sen takana oleva näyte ja menetelmä.

  • Näytteen edustavuus:Näytteen tulee edustaa käsiteltyä tuotetta soveltuvan menetelmän ja toimittajan ohjeiden mukaisesti.
  • Materiaalihistoria:Liuottimen häviäminen, kontaminaatio tai hallitsematon altistuminen voivat muuttaa avatun näytteen tilaa.
  • Erottamisen täydellisyys:Metallin mukana jäänyt ajoneuvo tai käsittelyn aikana kadonnut metalli voi vääristää tulosta.
  • Tasapaino ja menetelmän resoluutio:Pieniä eroja ei pidä tulkita ymmärtämättä testauskykyä ja toistettavuutta.
  • Toista tulokset:Yksittäinen mittaus ei välttämättä kuvaa erän vaihtelua tai laboratorion toistettavuutta.
  • Hyväksymisen toleranssi:Ero 89 % ja 90 % välillä on merkityksellinen vain, kun menetelmän epävarmuus ja sopimusväli tekevät siitä merkityksellisen.

Rutiinivalvonnassa yritykset voivat luottaa toimittajan spesifikaatioihin, erän jäljitettävyyteen, analyysisertifikaattiin, määräaikaistarkastukseen ja määriteltyyn laatusopimukseen.

 

Vianetsintä: Onko metallin kuormitus todellinen syy?

Havaittu ongelma Metallin lastaus voi olla merkityksellistä Muita syitä tarkistettavaksi
Liitä painuu tulostuksen jälkeen Mahdollisesti Flux-reologia, lämpötila, kerrostuman geometria ja viive ennen uudelleenvirtausta.
Tahna rullaa huonosti Mahdollisesti Käsittely, varastointi, viskositeettimenetelmä ja tulostimen asetukset.
Huono aukon vapautus Mahdollisesti Pinta-alasuhde, jauheen tyyppi, stensiilin kunto ja erotusnopeus.
Korkea annostelupaine Mahdollisesti Neulan koko, lämpötila, laiteprofiili ja koostumus.
Riittämätön juote sulatuksen jälkeen Mahdollisesti Aukon tilavuus, siirtotehokkuus, sulautuminen ja tyynyn geometria.
Liiallinen jäännös Välillisesti Flux-kemia, levitetty tilavuus ja reflow-profiili.
Juotospalloja tai roiskeita Välillisesti Kosteus, saastuminen, liuottimen vapautuminen ja kuumennusolosuhteet.

Metallikuormituksen tulisi pysyä yhtenä diagnostisena tulona eikä automaattisena perimmäisenä syynä. Laajempijuotteen suorituskyvyn arviointimenetelmätvoi auttaa erottamaan materiaali- ja prosessivaikutukset.

 

Metallisisällön tarkistuslista

  • vahvista tarkka seos;
  • vahvistaa, onko prosenttiosuus painosta vai tilavuudesta;
  • tunnistaa, onko arvo tyypillinen, nimellinen vai spesifikaatioalue;
  • kirjaa jauheen tyyppi ja käyttötarkoitus;
  • tarkista viskositeettitestin olosuhteet;
  • varmista, näkyykö metallipitoisuus CoA:ssa;
  • määritellä tarvittava toleranssi ostosopimuksessa;
  • tarkistaa tulostus-, jakelu- tai suihkutustodisteet;
  • tarkista talletuksen määrä todellisen prosessin kautta;
  • arvioi koko juoksute-, jäännös- ja puhdistusjärjestelmä.

Jos puhdistusta vaaditaan, koko koostumus on arvioitava järjestelmänä. Tarkoitus-suunniteltupestävä SMT-juotepastaei pitäisi verrata pelkkään metalliprosenttiin, jossa ei ole{0}}puhdasta tahnaa.

Asiaankuuluvia formulaatioita voi tarkastellaYIHMA juotospastasarja.

 

FAQ

K: Mitä 90 % metallipitoisuus juotospastassa tarkoittaa?

V: Yleensä se tarkoittaa, että 90 % tahnan massasta on seosjauhetta ja noin 10 % on täydellistä juoksuteainetta. Se ei tarkoita, että metalliseos vie 90 % fyysisestä tilavuudesta.

K: Kuinka painoprosentti voidaan muuntaa tilavuusprosenteiksi?

V: Jaa kunkin komponentin paino-osuus sen tiheydellä ja jaa sitten laskettu metallitilavuus lasketulla komponentin kokonaistilavuudella. Tulos on arvio, koska ajoneuvo on monikomponenttinen-koostumus.

K: Onko korkeampi metallikuormitus parempi stensiilitulostuksessa?

V: Ei yleisenä sääntönä. Monissa tuoteperheissä käytetään erilaisia ​​täyttöikkunoita tulostukseen ja annosteluun, mutta suorituskyky riippuu täydellisestä seos-, jauhe- ja juoksutusainejärjestelmästä.

K: Määrittääkö metallipitoisuus lopullisen juotosliitoksen tilavuuden?

V: Se auttaa arvioimaan märässä kerrostumassa olevaa metalliseosta, mutta siirtotehokkuus, sulautuminen, kostutus, tyhjennys ja liitoksen geometria vaikuttavat myös lopputulokseen.

K: Pitäisikö metallisisällön ilmoittaa todistustodistuksessa?

V: Se riippuu toimittajasta ja ostosopimuksesta. Sisällytä se pakollisena erän{1}}raportointikohteena, kun se on tärkeää saapuvan hyväksynnän tai prosessin ohjauksen kannalta.

K: Onko virtausprosentti yksinkertaisesti 100 miinus metallipitoisuus?

V: Se voi edustaa jäljellä olevaa kokonaista ajoneuvon painoa, kun molemmat arvot käyttävät samaa perustetta. Sitä ei pidä sekoittaa juoksutteen kiintoainepitoisuuteen tai halogenidipitoisuuteen.

 

Johtopäätös

Juotospastan metallipitoisuus kuvaa yleensä seoksen massaa, ei fyysistä tilavuutta. Tiheys selittää, miksi arvo, joka on lähellä 90 painoprosenttia, voi vastata paljon pienempää metallitilavuusosuutta.

Luku on merkityksellinen vain, kun seos, jauhe Tyyppi, käyttö, arvotila ja testimenetelmä ovat vertailukelpoisia. Lopullisen materiaalihyväksynnän tulisi perustua dokumentoiduista spesifikaatioista ja prosessin todisteista eikä TDS:n korkeimmasta prosenttiosuudesta.

Jos haluat suosituksen, joka perustuu metalliseokseen, jauhetyyppiin, metallin täyttöön, stensiili- tai annosteluvaatimuksiin ja tavoitemäärään, lähetä prosessin tiedotYIHMAn tiedustelusivu.

Lähetä kysely
Lähetä kysely