焊球缺陷在 0201 及更小封裝裝置的貼裝中尤為突出。根本原因在於回流階段焊膏被助焊劑蒸氣夾帶和飛濺。不合理的鋼網孔徑設計、過高的氧化物含量或焊膏本身的過寬的粒徑分佈以及回流曲線中液相線之前不受控制的加熱速率常常組合出現。我們在嘉金源F750系列錫膏上驗證,當鋼網厚度從0.12毫米減少到0.10毫米,孔徑以1:1.15的比例向外擴大時,錫球出現率下降了63%。前提是刮刀壓力必須從4.8公斤同步調整到3.2公斤;否則,邊緣撕裂反而會加劇飛濺。
模板孔徑必須與焊膏的流變特性相符
我們不採用統一的1:1.05孔徑規則。相反,我們根據賈金源F750焊膏的黏度衰減曲線測量,對0.10毫米厚的模板下的0201元件的孔徑進行1:1.15的矩形向外擴展,同時將內壁拋光至Ra≤0.2μm。這可確保順利釋放並避免焊膏殘留在孔壁上。如果仍使用0.12毫米的鋼網,即使擴大到1:1.2也很難抑制錫球,因為回流焊接前期熱膨脹後,多餘的錫膏不可避免地會向兩側溢出。
焊膏選擇不能只依賴 Tg 和活性
嘉金源F750焊膏金屬含量為89.2%,平均粒徑15μm,D90為28μm。這種組合在 0.10 毫米模板下保持了 99.3% 的穩定印刷良率。然而,如果改用標稱金屬含量為 88.5%、D90 為 35 μm 的競爭焊膏,即使採用相同的回流曲線,焊球數量仍會增加 2.4 倍。這表明較大的顆粒更容易在剪切力作用下破裂並形成獨立的熔球,而過高的金屬含量進一步加劇了觸變性不平衡。因此,選擇時必須根據測量的粒徑分佈和實際列印高度CV值,而不是僅參考製造商的TDS參數。
回流曲線必須與模板和焊膏組合一起設置
我們已經消除了基於模板的通用回流焊曲線。對於0.10毫米鋼網+嘉金源F750組合,我們嚴格控制150℃至183℃加熱段的斜率在0.8℃/s,並保持均熱區在175±2℃持續90秒。目的是讓助焊劑充分釋放低沸點溶劑,而不引起劇烈汽化。如果斜率超過1.0°C/s,焊膏內微泡的破裂能量將驅動液態錫向焊盤邊緣噴射。此時,即使降低峰值溫度也無濟於事,因為焊球在液相線之前就已經完成成核。
所有調整必須同步驗證。單獨優化任何單一步驟都可能引入新的缺陷。例如,僅細化焊膏粒徑而不降低鋼網厚度,會導致印刷高度不足以及後續的冷焊點,而僅降低迴流加熱速率而不提高焊膏氧化物含量,則會增加潤濕不良的比例。這些相關性必須在產線連續運轉48小時後透過AOI和斷面資料的交叉比較來確認,以驗證實際效果。




