每一批新的SAC焊锡膏推出前,我们必须使用激光粒度分析仪测量实际的D10、D50和D90数据,因为相同标称目数的焊锡粉的D50在不同供应商之间往往存在±2.3μm的波动。如果网板开孔宽厚比小于1.5,D50超过26.5μm的焊粉在刮刀压力下会发生颗粒堆积,导致印刷后焊膏边缘毛刺增加,高度一致性下降12%以上。
当焊粉球形度低于92%时,焊膏在钢网孔壁上的滚动阻力显着增加,特别是在0.3mm间距QFN的细间距区域。印刷后,每个焊盘焊锡量的标准偏差从±4.2mg扩大到±7.8mg。同时,回流焊初期助焊剂受到不规则颗粒挤压后容易飞溅,导致0201附近元件立碑率增加0.18%。
现场SEM观察发现,氧含量超过0.55wt%的焊锡粉表面氧化膜厚度达到8~12nm。这层薄膜不仅削弱了锡膏与铜焊盘之间的润湿张力,而且在刮刀剪切过程中会引起局部结块,导致用300目钢网印刷时,每10块板中有2块出现面积超过0.15mm的漏印。在相同工艺条件下,氧含量≤0.42wt%的批次连续500张板无漏印。
对于搅拌时间小于3分钟的焊膏,内部焊粉的二次团聚率上升至17%。此时,即使D50合格,打印后在显微镜下仍可看到大量直径>8μm的不均匀颗粒簇。这些簇在脱模时断裂,形成尾部。当尾部长度超过焊盘宽度的30%时,后续贴装偏移的风险增加2.4倍。
我们将三种焊粉焊膏与标称Type 4进行了比较。其中两种的测得D50分别为24.1μm和25.9μm,而第三种虽然标记为25μm,但测得的D90为42.7μm。结果,前两者在0.4mm开孔钢网上的印刷良率达到99.2%,而后者则因粗颗粒堵塞而导致连续17块板的BGA区域桥连,并且停机后钢网清洗频率从每4小时一次增加到每1.2小时一次。
如果焊膏储存温度高于25℃超过48小时,内部松香树脂软化,会加速焊粉的沉降。此时,虽然采样的D50保持不变,但底部浆料中>35μm颗粒的富集度是顶部的3.7倍。直接放到机器上印刷,必然会导致前10块板的焊锡量增加15%以上。使用前必须重新搅拌并恢复至22±2℃。




