焊球的形成絕不是由單一因素引起的,而是過多的焊膏印刷量、模板孔徑的幾何不匹配以及不受控制的回流焊接溫度斜坡曲線的綜合結果。 In我們嘉金源錫膏的應用,我們發現當鋼網厚度為0.12mm時,如果孔徑深寬比小於1.5且面積比超過0.65,印刷後的錫膏體積將超過焊盤的容量限制。特別是在0402和0201等小尺寸CHIP元件周圍,多餘的焊膏在預熱階段被擠壓到焊盤的外部。進入回流階段後,因表面張力不足而無法回縮,最終凝固成獨立的球形物體。
回流焊加熱速率是觸發焊球出現的關鍵開關。實測數據表明,當150℃至183℃範圍內的加熱斜率超過2.8℃/s時,助焊劑揮發劇烈且劇烈,焊膏顆粒被氣流濺起。若此階段也存在錫膏厚度不均勻的情況,例如刮刀壓力波動造成的局部堆積,則飛濺機率增加3倍以上。此時,即使鋼網孔徑符合規定,在 QFN 散熱焊盤的四個角落仍可觀察到密集的焊球簇。
焊膏本身的流變特性也有很深的影響。佳金源SN100C焊膏25℃時的黏度為720Pa·s。若車間溫濕度不控制在22±2℃、55±5%RH範圍內,錫膏的觸變恢復時間就會延長,印刷脫模時容易拉絲、斷裂。剩餘的細焊錫膏串在回流期間熔化並收縮成球。此類焊球通常尺寸較小(30~60μm),分佈不規則,但數量極為豐富,需要20倍放大鏡才能準確辨識。
鋼網清洗頻率不足會加劇此問題。以氮氣吹掃代替濕法清洗後,殘留的助焊劑碳化物會積聚在鋼網孔徑中,導致後續印刷時錫膏填充不完全和邊緣拖尾並存。回流焊期間,尾部在熱作用下塌陷,與主焊料分離並形成獨立的焊球。這種類型的焊球通常會附著在模板支撐肋的投影區域下方,且位置重複性很高。排查故障時,可直接對照鋼網支撐結構圖定位。
現場驗證表明,將刮刀角度從60°調整到55°,將印刷速度從40mm/s降低到32mm/s,可以有效降低錫膏的剪切應力,使脫模更乾淨。結合回流焊150~183℃段的加熱斜率從3.2℃/s降到2.4℃/s,錫球缺陷率可從每百萬點1200個降至210個以下。但前提是鋼網孔徑必須依照賈金元建議的參數執行,否則任何製程調整都只是延緩爆發而不是根除隱患。




