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用於表面貼裝焊接的 SMT 鋼網焊膏印刷、元件貼裝和回流焊接

用於表面貼裝焊接的 SMT 鋼網焊膏印刷、元件貼裝和回流焊接

模板孔徑尺寸和元件焊盤必須嚴格按照 1:1 的比例設計,同時考慮到剪切力下焊膏的擴散特性。如果孔壁粗糙度超過0.8μm,焊膏釋放率將降至75%以下,導致貼裝和回流後冷焊點率增加,這在0201和更小的封裝裝置上尤其明顯。

印刷時,刮刀角度應設定在45°至60°之間,壓力控制在3.5kg至5.5kg範圍內,印刷速度保持在25mm/s至45mm/s之間。這三個參數必須同步調整;否則,焊膏將無法在模板孔徑內形成完全填充,並且在脫模過程中會出現焊膏拉絲或塌陷。此類異常現像在AOI檢查中表現為焊盤覆蓋率低於80%,而回流焊後的實際焊點高度往往小於120μm。

焊膏必須在溫度22℃±2℃、濕度50%RH±5%的恆溫環境下打開和使用。從冰箱取出後,必須預熱 4 小時以上才能裝入機器。否則,混入焊膏中的冷凝物會在回流階段引起助焊劑飛濺和飛濺,導致BGA底部殘留微小的焊球。這些缺陷在X射線下表現為不規則的瀰漫性分佈,無法透過清洗去除。

貼裝過程中吸嘴真空值必須穩定在±85kPa以上,Z軸下降高度誤差不得超過±0.05mm。否則會造成錫膏擠出偏移或噴嘴鍍錫。特別是對於沒有底部焊盤的QFN型元件,一旦將焊膏壓入導熱焊盤的間隙中,回流後極易形成過高的空洞率。測得的空隙面積比例往往達到35%以上,遠超過IPC-A-610E規定的25%上限。

回流焊溫度曲線必須根據所用焊膏的 Tg 值進行動態調整。嘉金源SN63/PB37焊膏的液相線溫度為183℃,峰值溫度必須控制在235℃±5℃,持續時間維持在45秒至65秒之間。如果均熱區溫度低於150℃並持續90秒以上,焊膏中的松香成分就會過早碳化,導致焊點發黑,潤濕角大於30°。如果升溫速率超過3℃/s,很容易在MLCC中產生微裂紋。這種裂痕在ICT測試中不會出現,但在高溫高濕老化測試後會造成開路故障。

每個班次的第一件必須進行焊膏厚度測量。使用SPI設備對5個不同區域進行採樣,厚度標準為120μm±15μm。如果超出公差,則停止生產線以調整鋼網張力或刮刀參數。千萬不要依賴視覺判斷,因為人眼沒有能力辨別10μm等級的厚度變化,0.03mm的厚度偏差就足以導致0402電阻回流後墓碑率飆升至12%以上。

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