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是什麼原因導致錫膏印刷形成尖峰缺陷以及如何解決?

錫膏印刷隆起的本質是錫膏在脫模時未能完全脫離鋼網孔壁。常見於0201、0402等細間距元件的焊盤,當環境濕度高於60%RH或焊膏開放時間超過12小時時尤為突出。此時,焊膏中的松香載體沉澱,觸變性下降,導致內聚力減弱。 In 另外,鋼網底部殘留的微米級氧化膜會加劇焊膏拖尾。

當刮刀角度設定在55°~65°之間時,若壓力超過6.5kg且印刷速度高於25mm/s,錫膏在剪切作用下會產生非牛頓流體的彈性滯後效應,導致與鋼網脫離瞬間回彈不足。而且,使用硬度為85A的聚氨酯刮刀比90A更容易產生隆起現象,因為前者變形恢復慢,與鋼網表面貼合太緊,反而阻礙焊膏的釋放。

當鋼網厚度為0.12mm時,若孔徑的深寬比小於1.5,或二次雷射修復導致孔徑壁粗糙度Ra>0.35μm,錫膏脫模時的毛細管阻力增加。加之PCB焊盤表面OSP膜厚不均勻(測量偏差>8nm),焊盤邊緣會形成連續拉絲。我們曾經在客戶的生產線上發現,同一台DEK印刷機更換不同批次的錫膏後,隆起率突然從0.3%上升到2.7%。經檢測,25℃時新批次錫膏的塌落度比舊批次高出18%,顯示其高溫流動性過大,室溫保持性不足。

解決方案必須以三條平行線推進。首先,將錫膏儲存溫度穩定在22±2℃,嚴格控制復溫時間不少於4小時。其次,將刮刀壓力降低至5.2kg,角度微調至62°,印刷速度降低至22mm/s。同步用1000目碳化矽紙輕輕擦拭網板底部,消除靜電吸附層。最後用X光檢查鋼網張力是否保持在45N/cm,四個角的偏差是否≤3N/cm;否則,即使參數優化也很難消除隆起現象。

產線驗證表明,當在顯微鏡下觀察錫膏印刷情況,焊盤上焊料量分佈呈“山形”,頂部直徑小於焊盤寬度的60%時,基本可以判定隆起風險已消除。此時AOI誤報率下降到0.08%以內。然而,強行增加刮刀壓力以試圖「壓平」隆起只會加速模板磨損並引起焊料橋接。這種飲鴯止渴的做法,在嘉金源服務的37條生產線中已被多次證實。

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