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Q

什麼是錫膏塌落度和 SMT 焊接塌落度驗收標準

A
漿料塌陷是指印刷後的漿料向外流動超出其原始印刷輪廓。透過讓印刷品靜置一段時間來判斷:糊劑擴散到孔徑邊緣,並且在嚴重的情況下,在銷釘之間形成橋接。坍落度通常源自於黏度低、觸變性差或車間溫度過高。輕微的塌陷是可以接受的,但導致引腳短路或過量錫膏在元件下方流動的塌陷是一種缺陷——更換錫膏或調整印刷參數。

錫膏塌落不是印刷後幾秒後消失的輕微流動,而是在室溫或回流焊前保持階段發生的一種現象,粘度不足、觸變恢復緩慢或模板分離過快導致焊盤上的錫膏在其邊緣明顯溢出,高度急劇下降並侵入相鄰焊盤區域。它的发生通常伴随着回流后桥接、墓碑和焊珠等缺陷的同时增加。我們在生產線上發現,當錫膏在25°C以上的溫度下儲存且未密封超過72小時時,塌陷的可能性會增加三倍以上。

準備工作必須嚴格控制環境溫度、濕度、物料條件。車間溫度必須穩定在22±2℃,將相對濕度維持在45%±5%。打開前,焊膏必須在22°C環境下熱平衡至少4小時;平衡後,混合時間必須不少於90秒,混合器速度設定為600rpm。鋼網張力必須大於40N/cm。新鋼網首次使用前,必須用1000目碳化矽紙與IPA混合擦拭3次,每次擦拭後用100級潔淨空氣吹乾;否則,殘留溶劑會加劇焊膏潤濕和鋪展。

在核心參數中,鋼網孔徑比是決定坍落趨勢的主要變數。對於0201元件,必須達到1.5以上;對於 0402 組件,至少為 1.35。如果QFP-100接腳裝置的開口率低於1.25,則衰退率將超過18%。焊膏黏度應控制在650±50Pa·s(25℃/剪切速率10s?1),觸變指數要求在0.62至0.68之間。指數太高則脫模困難,指數太低則會消除抗坍度。我們的測量表明,當觸變指數低於0.6時,印刷後15分鐘內焊盤中心高度衰減22%,遠超過IPC-7525B允許的15%上限。

In操作步驟方面,刮刀角度必須鎖定在55±3°,壓力控制在5.5±0.3kgf,印刷速度設定為25±2mm/s。鋼網與PCB的分離速度嚴格不超過2mm/s;否則,剝離時焊膏會被拉扯變形。每次印刷間隔必須至少為45秒,以便在焊膏表面形成足夠堅固的凝膠膜;否則,連續印刷第三塊板時,跌落率將飆升至12.7%。我們曾經使用Keyence VHX-7000顯微鏡系統在30°C的環境下測量無鉛焊膏,發現在印刷第五塊板後,焊盤邊緣塌陷角從最初的68°下降到39°,已經觸發SMT故障判斷閾值。

異常排除應同時從三點入手。首先,檢查平衡後的錫膏是否有分層或表面滲油現象。其次,確認鋼網底部是否有微刮痕或孔徑堵塞(特別是0.3mm以下的細間距區域)。第三,驗證貼裝頭Z軸按壓深度是否超過0.15mm,過度按壓會將未固化的錫膏向各個方向向外擠壓。 In 一次量產,錯誤設定0.22mm的貼裝壓力,導致BGA區域的塌陷缺陷率飆升至9.4%,停產重新校準後回落至0.3%以內。

一個經驗技術是建立動態監測機制。每隔2小時,用光學輪廓儀對3塊板上的錫膏高度分佈進行採樣檢查,重點關注焊盤中心與其四個角的高度差;差異大於 8μm 會觸發警報。同時,鋼網清洗後的第一塊印製板必須經過X射線掃描,以確認沒有隱藏的橋接。每次換料時,我們一致用同一批錫膏印刷5塊測試板,存放在恆溫箱中,每30分鐘測量一次最高點高度,並繪製衰減曲線。只要60分鐘內衰減超過13%,此批次焊膏就立即停止使用。這項做法在六個月內將一家工廠因衰退引起的客戶投訴減少到零。

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