在加工QFN-24、TSSOP-16等引脚间距为0.3~0.4mm的器件时,我们发现IC长边两侧的第3、5个焊盘之间经常出现焊桥和短路,而器件本体下方或焊盘外0.15mm以内经常出现锡膏成珠缺陷。这说明问题的根源并不在回流焊阶段,而是在锡膏印刷阶段就已经存在隐患,因为锡膏印刷厚度不均匀或边缘塌边会直接导致焊料在熔化时流向低势能区域并溅入焊珠中。
钢网孔径必须采用梯形倒角设计,孔径面积比必须严格控制在0.62~0.65之间。如果采用传统的矩形孔,焊盘中心的焊料量会过高,而两侧的焊料量会不足。回流焊时,中心多余的焊料会爬到相邻的焊盘上形成桥接,而边缘的焊膏在剪切力的作用下很容易被拉成微小的液滴,在氮气气氛中不能完全氧化而固化成焊珠。
当刮刀角度设置为58°±2°、印刷速度保持在35mm/s、刮刀压力保持在5.2kgf时,焊膏在钢网窗口中的滚动行为最稳定。此时焊膏可以完全填满孔径,而不会因脱模时粘性拉丝而残留在钢网底部。否则,残留的锡膏会在后续印刷中被带入非焊盘区域,成为锡膏珠化缺陷的直接来源。
锡膏必须提前2小时从冰箱中取出,在25℃恒温环境下开封放置。搅拌时间应控制在90秒,必须使用原装配套搅拌桨。搅拌不充分会导致助焊剂分布不均匀,印刷后焊膏表面张力不平衡,刮刀退出时容易出现局部收缩和颗粒喷出。这些颗粒会在回流过程中受热爆裂,形成典型的焊膏珠状缺陷。
每次换线前,必须用100级无绒布蘸IPA擦拭钢网背面,重点清洁孔径正下方0.2mm以内的干燥焊膏残留物。因为残留物堆积会降低后续印刷过程中该区域钢网的支撑刚度,导致局部向下变形,导致锡膏转移率突变。这种突变极有可能在0.4mm间距焊盘上引起焊料桥接,操作人员经常误判为焊膏本身的批次异常。
我们先后更换了3次不同品牌的焊膏,但不良率并没有改善。最后,显微镜观察发现,钢网使用2500次以上后,孔壁上出现了0.012mm级别的毛刺。毛刺勾住焊膏,导致脱模不完全。因此,钢网寿命管理必须纳入锡膏印刷的日常检查项目中,而不能仅依赖于供应商提供的理论寿命值。




