在鋼網測試中,錫膏的表現就像一面鏡子,清晰反映出其性能短板與工藝適配性。以下傲牛科技的研發工程師從客戶使用錫膏時高頻出現的測試問題、背后的成因及針對性解決策略,幫助行業新人快速掌握問題排查邏輯。
1、漏印缺錫:焊盤上的“空白區域”是如何形成的?
漏印表現為焊盤局部或完全沒有錫膏覆蓋,在細間距(<0.5mm)焊盤中尤為明顯。這通常是由于錫膏粘度過高(>150Pa?s),像凝固的蜂蜜一樣堵塞網孔,導致下錫不暢。或錫粉顆粒度過粗——例如誤用T4級(20-38μm)替代T5 級(15-25μm),其20μm以上顆粒在100μm 網孔內容易卡滯(顆粒直徑需<網孔尺寸 1/3,即<33μm)。此外,鋼網開孔內壁粗糙(Ra>1μm)會增加錫膏脫模阻力,尤其是助焊劑活性不足時,錫膏容易粘連在網孔壁上,形成“掛壁”殘留。
解決之道
先用粘度計檢測錫膏粘度,若超出目標值±10%,需更換同型號但粘度適配的批次(細間距推薦 100-120Pa?s),選用T5錫膏(15-25μm)。通過激光粒度儀確認顆粒度分布,確保D90(90% 顆粒)<25μm,避免T4級錫膏用于<0.4mm間距。對漏印頻繁的鋼網進行超聲清洗并拋光內壁(Ra<0.5μm),必要時涂抹脫模劑減少摩擦。
2、印刷塌陷:錫膏“癱軟”流到焊盤外的根源
塌陷表現為錫膏邊緣模糊、高度下降,甚至流至相鄰焊盤,本質是錫膏觸變性不足或顆粒度過細。例如T6級(5-15μm)錫粉比表面積大,若粘度過低(<80Pa?s),表面張力下降導致流動性過剩。環境濕度>60% RH時,錫膏吸潮變軟會加劇塌陷,而鋼網開孔過大(>焊盤 95%)會導致下錫量超標,多余焊料在重力下流淌。
應對策略
顆粒度調整匹配,常規間距(0.5-0.65mm)選用T4級錫膏,避免T6級錫膏帶來的過度流動。觸變性上進行優化,通過循環粘度測試(高速剪切后粘度恢復率>90%),優先選擇含納米二氧化硅增稠劑的配方。環境與開孔設計優化,將車間濕度控制在40%-50% RH,必要時開啟除濕機。調整鋼網開孔尺寸至焊盤的 90%-95%,并設計50μm倒角減少應力集中。
3、邊緣拖尾:錫膏“拉絲”暴露觸變性能短板
印刷后錫膏邊緣出現細長“尾巴”,或網孔間殘留絲狀錫膏,這是觸變性不足的直接表現。當錫膏在刮刀剪切力下變稀后,無法快速恢復粘度(理想恢復時間小于10秒),就會在脫模時被網孔邊緣“拉扯”出細絲。此外,助焊劑中的增稠劑、觸變劑失效,或錫粉氧化導致表面張力下降,也會加劇拖尾現象。
改善措施
通過旋轉粘度計進行循環測試,觀察高速剪切后粘度恢復速率(理想恢復率>90%),若不達標則更換觸變性更好的錫膏。檢查錫膏存儲條件,避免開封后暴露超過4小時導致助焊劑揮發。鋼網表面的處理上,對拖尾頻發的網孔進行電拋光處理(Ra<0.3μm),或噴涂氟基涂層增強脫模性。
4、厚度不均:焊點“高矮不一”的幕后推手
3D SPI檢測發現同一焊盤不同區域厚度差異>10%,或整板錫膏厚度標準差>5%,這通常是由于印刷壓力不均(如刮刀磨損導致局部壓力不足)、鋼網張力失衡,或是錫膏中合金粉末沉降(長時間未攪拌導致顆粒分布不均)。此外,PCB基板彎曲(>0.3mm)會使鋼網與焊盤貼合不緊密,造成局部下錫量異常。
排查步驟
首先用張力計檢測鋼網張力,確保全板張力差<5N/cm,對張力不足區域進行張緊或更換網板。使用壓力傳感器校準印刷機刮刀,保證壓力均勻(5-8N/mm)。錫膏使用前需機械攪拌3-5分鐘,防止顆粒沉降。對彎曲基板增加真空支撐柱,確保印刷時平整度誤差<50μm。
5、網孔堵塞:細間距印刷的“頭號天敵”
在0.3mm以下超細間距網孔中,錫膏堆積導致部分網孔完全堵塞,顯微鏡下可見網孔內殘留固化的錫膏顆粒。這主要是因為錫粉氧化嚴重(表面形成黑色氧化膜),或助焊劑活性不足,無法濕潤顆粒表面,導致粉末團聚。此外,頻繁停機后未及時清潔鋼網,殘留錫膏在網孔內干結,也會造成堵塞。
預防方案
新批次錫膏進廠前需檢測氧化度(顆粒表面氧化物<1%),氧化嚴重的批次直接拒收。印刷過程中每小時用鋼網擦拭紙清潔網孔表面,停機超過30分鐘需卸下網板用清洗劑超聲清洗。針對超細間距網孔,優先選擇抗氧化能力強的錫膏(如添加 0.5% 納米銀涂層顆粒),并將印刷速度降至 20mm/s,減少顆粒摩擦生熱導致的氧化。
6、環境因素:溫濕度的隱性影響與精準控制
車間溫度>30℃時,錫膏中的助焊劑溶劑加速揮發,粘度在2小時內可能上升20%,導致堵網。濕度<30% RH 時,錫膏容易失水變干,脫模時出現“殘缺”。此外,錫膏從5℃冰箱取出后立即使用,表面冷凝水混入膏體,會導致回流焊時爆錫,測試中雖不直接表現,但會影響后續焊接質量。
環境管控要點
建立溫濕度實時監控系統(精度±1℃、±5% RH),確保測試環境穩定在 25±3℃、40%-50% RH。錫膏回溫嚴格遵循“室溫靜置3小時”原則,并用濕度卡檢測周圍環境露點<10℃,避免冷凝水產生。夏季高溫時段每小時用溫濕度計巡檢,冬季干燥時開啟超聲波加濕器,維持恒定露點溫度,減少環境波動對錫膏狀態的影響。
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