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是什么原因导致锡膏印刷形成尖峰缺陷以及如何解决?

锡膏印刷隆起的本质是锡膏在脱模时未能完全脱离钢网孔壁。常见于0201、0402等细间距元件的焊盘,当环境湿度高于60%RH或焊膏开放时间超过12小时时尤为突出。此时,焊膏中的松香载体沉淀,触变性下降,导致内聚力减弱。 In 另外,钢网底部残留的微米级氧化膜会加剧焊膏拖尾。

当刮刀角度设定在55°~65°之间时,如果压力超过6.5kg且印刷速度高于25mm/s,锡膏在剪切作用下会产生非牛顿流体的弹性滞后效应,导致与钢网脱离瞬间回弹不足。而且,使用硬度为85A的聚氨酯刮刀比90A更容易产生隆起现象,因为前者变形恢复慢,与钢网表面贴合太紧,反而阻碍焊膏的释放。

当钢网厚度为0.12mm时,如果孔径的深宽比小于1.5,或二次激光修复导致孔径壁粗糙度Ra>0.35μm,则脱模时锡膏的毛细管阻力增大。加之PCB焊盘表面OSP膜厚不均匀(测量偏差>8nm),焊盘边缘会形成连续拉丝。我们曾经在客户的生产线上发现,同一台DEK印刷机更换不同批次的锡膏后,隆起率突然从0.3%上升到2.7%。经检测,25℃时新批次锡膏的塌落度比老批次高出18%,说明其高温流动性过大,室温保持性不足。

解决方案必须以三条平行线推进。首先,将锡膏储存温度稳定在22±2℃,严格控制复温时间不少于4小时。其次,将刮刀压力降低至5.2kg,角度微调至62°,印刷速度降低至22mm/s。同步用1000目碳化硅纸轻轻擦拭网板底部,消除静电吸附层。最后用X光检查钢网张力是否保持在45N/cm,四个角的偏差是否≤3N/cm;否则,即使参数优化也很难消除隆起现象。

产线验证表明,当在显微镜下观察锡膏印刷情况,焊盘上焊料量分布呈“山形”,顶部直径小于焊盘宽度的60%时,基本可以判定隆起风险已消除。此时AOI误报率下降到0.08%以内。然而,强行增加刮刀压力以试图“压平”隆起只会加速模板磨损并引起焊料桥接。这种饮鸩止渴的做法,在嘉金源服务的37条生产线中已被多次证实。

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