在 SMT 貼片車間,一塊看似普通的鋼網(wǎng)(印刷模板),實(shí)則是檢驗(yàn)錫膏品質(zhì)的“試金石”。鋼網(wǎng)測(cè)試作為錫膏進(jìn)廠檢驗(yàn)和工藝調(diào)試的關(guān)鍵環(huán)節(jié),能提前暴露錫膏在印刷環(huán)節(jié)的潛在問(wèn)題,避免后續(xù)焊接缺陷的批量爆發(fā)。對(duì)于行業(yè)新人來(lái)說(shuō),理解鋼網(wǎng)測(cè)試的邏輯,相當(dāng)于掌握了打開錫膏性能分析的鑰匙。
一、為什么鋼網(wǎng)測(cè)試是錫膏的“必過(guò)關(guān)卡”?
錫膏的核心功能是通過(guò)鋼網(wǎng)開孔,精準(zhǔn)印刷到PCB 焊盤上,其性能直接影響焊點(diǎn)的“先天條件”。鋼網(wǎng)測(cè)試的本質(zhì),是模擬實(shí)際印刷過(guò)程,觀察錫膏能否在微米級(jí)的網(wǎng)孔中完成“填充-脫模-成型”的完整流程。
試想:如果錫膏粘度過(guò)高,會(huì)像面團(tuán)一樣堵在網(wǎng)孔里,導(dǎo)致焊盤缺錫。粘度過(guò)低,則會(huì)像水一樣流淌,造成橋連短路。而鋼網(wǎng)測(cè)試能直觀呈現(xiàn)這些風(fēng)險(xiǎn)—— 它就像一場(chǎng)“壓力測(cè)試”,讓錫膏在正式投產(chǎn)前,先在鋼網(wǎng)上“走一遍流程”,暴露潛在缺陷。
二、鋼網(wǎng)測(cè)試的核心原理:從“網(wǎng)孔填充”到“焊點(diǎn)雛形”
鋼網(wǎng)通常由不銹鋼制成,開孔尺寸比焊盤小5%-10%,厚度根據(jù)焊點(diǎn)間距分為80μm、100μm、150μm等規(guī)格。測(cè)試時(shí),錫膏被刮刀擠壓通過(guò)網(wǎng)孔,附著在 PCB表面,形成與焊盤對(duì)應(yīng)的膏體圖形。這一過(guò)程涉及三個(gè)關(guān)鍵物理特性:
1、粘度與觸變性
合適的粘度(通常 80-120Pa?s)能讓錫膏在刮刀壓力下順利流入網(wǎng)孔,停止施壓后迅速恢復(fù)稠度,避免塌陷。
2.顆粒度匹配度
錫粉顆粒直徑(如T6級(jí) 5-15μm)需小于網(wǎng)孔尺寸的1/3,否則會(huì)堵塞網(wǎng)孔,導(dǎo)致漏印。
3.潤(rùn)濕性與脫模性
助焊劑需確保錫膏與網(wǎng)孔內(nèi)壁“不粘不堵”,脫模時(shí)完整轉(zhuǎn)移到焊盤,無(wú)殘留或拖尾。
三、鋼網(wǎng)測(cè)試的全流程解析:三步搞定品質(zhì)判斷
- 準(zhǔn)備階段:搭建“微型生產(chǎn)線”
首先選擇與產(chǎn)品匹配的鋼網(wǎng)(如0.5mm 細(xì)間距元件用100μm厚度、開口 0.45mm的網(wǎng)孔),清潔網(wǎng)板至表面無(wú)油污、灰塵(可用酒精超聲清洗)。同時(shí)準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)PCB基板(表面處理為鍍鎳金,粗糙度Ra<0.5μm),確保焊盤狀態(tài)與實(shí)際生產(chǎn)一致。環(huán)境條件嚴(yán)格控制(溫度25±3℃,濕度40%-50% RH),避免溫濕度波動(dòng)影響錫膏狀態(tài)。
2.印刷測(cè)試:捕捉“毫米級(jí)細(xì)節(jié)
使用全自動(dòng)印刷機(jī),以標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)印刷(刮刀壓力5-8N/mm,速度30-40mm/s),連續(xù)印刷10片基板。過(guò)程中觀察兩個(gè)核心現(xiàn)象。
網(wǎng)孔填充率:通過(guò)顯微鏡(20-50倍)觀察網(wǎng)孔內(nèi)錫膏是否飽滿,邊緣是否清晰。理想狀態(tài)是錫膏完全填滿網(wǎng)孔,無(wú)空洞或凹陷,這意味著錫膏的粘度和顆粒度適配網(wǎng)孔尺寸。
脫模效果:印刷后的錫膏圖形應(yīng)與網(wǎng)孔完全一致,無(wú)“拖尾”(錫膏粘連網(wǎng)孔邊緣形成細(xì)線)或“殘缺”(部分區(qū)域未轉(zhuǎn)移到基板)。拖尾說(shuō)明觸變性不足,殘缺則可能是粘度太高或網(wǎng)孔內(nèi)壁粗糙。
3、數(shù)據(jù)分析:用數(shù)據(jù)定義“合格”
借助 3D 錫膏測(cè)厚儀(SPI)掃描印刷后的基板,獲取關(guān)鍵參數(shù)。
錫膏厚度偏差:?jiǎn)蝹€(gè)焊盤錫膏厚度與目標(biāo)值的差異需<±5%,整板厚度標(biāo)準(zhǔn)差<3%,否則會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)高度不均,影響元件貼裝精度。
面積覆蓋率:錫膏在焊盤上的覆蓋面積應(yīng)≥焊盤面積的95%,邊緣偏移<50μm,避免因“偏位”導(dǎo)致虛焊或橋連。
塌陷度測(cè)試:印刷后靜置10分鐘,觀察錫膏圖形邊緣是否變形,高度下降率<3%,確保錫膏在等待貼裝的過(guò)程中保持形態(tài)穩(wěn)定。
四、合格錫膏的“硬指標(biāo)”:從經(jīng)驗(yàn)判斷到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)
傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)中,“不堵網(wǎng)、不塌邊”是鋼網(wǎng)測(cè)試的基本要求,但現(xiàn)代工藝更依賴量化標(biāo)準(zhǔn):
- 粘度范圍
通過(guò)旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)量,25℃時(shí)粘度波動(dòng)需在廠商標(biāo)稱值的±10% 以內(nèi)(如標(biāo)稱 100Pa?s,實(shí)測(cè)應(yīng)在90-110Pa?s 之間)。
2.顆粒度分布
激光粒度儀檢測(cè)D50(中位粒徑)需與鋼網(wǎng)開口匹配(如100μm 網(wǎng)孔對(duì)應(yīng) D50≤35μm),且D90(90%顆粒<45μm),避免粗顆粒堵塞。
3.擴(kuò)展性測(cè)試
在銅箔上印刷直徑500μm的錫膏圓點(diǎn),回流后測(cè)量擴(kuò)展直徑,理想擴(kuò)展率為85%-95%,反映錫膏熔融后的流動(dòng)能力。
五、鋼網(wǎng)測(cè)試的“避坑指南”
1、網(wǎng)板狀態(tài)影響測(cè)試結(jié)果
鋼網(wǎng)張力不足(<35N/cm)會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)孔變形,需每周用張力計(jì)檢測(cè)。
2、錫膏回溫不可忽視
從冰箱取出的錫膏需靜置3小時(shí)回溫,避免溫差導(dǎo)致的冷凝水影響粘度。
3、異常數(shù)據(jù)追溯
若出現(xiàn)漏印,先排查錫膏粘度和網(wǎng)孔粗糙度,再檢查印刷機(jī)刮刀壓力是否穩(wěn)定。
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