當我們遇到無鉛焊膏潤濕性差的時候,我們從來不會先翻閱資料表。相反,我們直接用顯微鏡檢查焊點邊緣是否出現縮孔、露銅或球形殘留物,然後比較同一回流焊爐內不同位置元件的潤濕差異。如果QFN底部出現大面積不潤濕,但0402電阻正常,基本上可以排除錫膏批次問題,轉而檢查鋼網孔徑尺寸是否比焊盤小15μm,刮刀壓力是否從2.8公斤增加到3.5公斤導致焊錫量不足,同時確認回流焊3區實際溫度比設定值低12℃。
焊膏本身的潤濕性由助焊劑系統決定。松香基助焊劑在 OSP 板上的擴散速度比水溶性助焊劑快,但更難清潔。 In免清洗助焊劑,若有機酸活化劑濃度低於0.8%,其對鎳金層的潤濕能力會明顯減弱。 In 另外,無鉛焊膏中的Sn96.5Ag3.0Cu0.5合金的熔點高達217℃,因此峰值溫度必須達到235±5℃才能讓液態焊料充分流動。然而,許多工廠為了確保BGA的可靠性,將峰值溫度控制在230℃以下,導致焊料一熔化就凝固,沒有時間潤濕。
PCB焊盤的表面狀況對焊膏潤濕性的影響比焊膏本身的影響更大。如果化學鍍鎳沉金板的金厚度超過0.1μm,就會形成過多的阻擋層。如果熱風整平板的錫面氧化變黑,或是OSP膜厚波動超過30°,潤濕角就會從理想的25°惡化到70°以上。此時,即使改用高活性焊膏也收效甚微。需要與供應商合作調整前處理工藝,例如將OSP成膜時間從30秒縮短至22秒,嚴格控制溫度在25±2℃。
印刷過程中的變數雖然微不足道,但卻是致命的。鋼網厚度從120μm變成100μm後,焊膏體積減少了18%。如果刮刀角度不同步從45°調整到60°,則墊覆蓋率將低於65%。如果環境濕度長期高於60%RH,焊膏中的松香樹脂會吸收水分,在回流焊接初期劇烈爆裂,將未潤濕的焊珠直接從焊盤上吹落。這種現像在梅雨季節的生產線上尤其常見。相應的措施是將焊膏預熱時間從2小時延長至4小時,並啟用氮氣保護回流焊接。
真正有效的對策總是來自於交叉驗證。例如,某批錫膏A線潤濕不良,B線潤濕正常,我們應立即比較兩條線的鋼網張力值(A線28N/cm2,B線36N/cm2)、鏈條速度(A線72cm/min,B線65cm/min)和氮氣純度(ASC線98.2%,BSC/min,B線65cm/min)和氮氣純度(ASC線98.2%,BSC線




