在钢网测试中,锡膏的表现就像一面镜子,清晰反映出其性能短板与工艺适配性。以下傲牛科技的研发工程师从客户使用锡膏时高频出现的测试问题、背后的成因及针对性解决策略,帮助行业新人快速掌握问题排查逻辑。
1、漏印缺锡:焊盘上的“空白区域”是如何形成的?
漏印表现为焊盘局部或完全没有锡膏覆盖,在细间距(<0.5mm)焊盘中尤为明显。这通常是由于锡膏粘度过高(>150Pa・s),像凝固的蜂蜜一样堵塞网孔,导致下锡不畅。或锡粉颗粒度过粗——例如误用T4级(20-38μm)替代T5 级(15-25μm),其20μm以上颗粒在100μm 网孔内容易卡滞(颗粒直径需<网孔尺寸 1/3,即<33μm)。此外,钢网开孔内壁粗糙(Ra>1μm)会增加锡膏脱模阻力,尤其是助焊剂活性不足时,锡膏容易粘连在网孔壁上,形成“挂壁”残留。
解决之道
先用粘度计检测锡膏粘度,若超出目标值±10%,需更换同型号但粘度适配的批次(细间距推荐 100-120Pa・s),选用T5锡膏(15-25μm)。通过激光粒度仪确认颗粒度分布,确保D90(90% 颗粒)<25μm,避免T4级锡膏用于<0.4mm间距。对漏印频繁的钢网进行超声清洗并抛光内壁(Ra<0.5μm),必要时涂抹脱模剂减少摩擦。
2、印刷塌陷:锡膏“瘫软”流到焊盘外的根源
塌陷表现为锡膏边缘模糊、高度下降,甚至流至相邻焊盘,本质是锡膏触变性不足或颗粒度过细。例如T6级(5-15μm)锡粉比表面积大,若粘度过低(<80Pa・s),表面张力下降导致流动性过剩。环境湿度>60% RH时,锡膏吸潮变软会加剧塌陷,而钢网开孔过大(>焊盘 95%)会导致下锡量超标,多余焊料在重力下流淌。
应对策略
颗粒度调整匹配,常规间距(0.5-0.65mm)选用T4级锡膏,避免T6级锡膏带来的过度流动。触变性上进行优化,通过循环粘度测试(高速剪切后粘度恢复率>90%),优先选择含纳米二氧化硅增稠剂的配方。环境与开孔设计优化,将车间湿度控制在40%-50% RH,必要时开启除湿机。调整钢网开孔尺寸至焊盘的 90%-95%,并设计50μm倒角减少应力集中。
3、边缘拖尾:锡膏“拉丝”暴露触变性能短板
印刷后锡膏边缘出现细长“尾巴”,或网孔间残留丝状锡膏,这是触变性不足的直接表现。当锡膏在刮刀剪切力下变稀后,无法快速恢复粘度(理想恢复时间小于10秒),就会在脱模时被网孔边缘“拉扯”出细丝。此外,助焊剂中的增稠剂、触变剂失效,或锡粉氧化导致表面张力下降,也会加剧拖尾现象。
改善措施
通过旋转粘度计进行循环测试,观察高速剪切后粘度恢复速率(理想恢复率>90%),若不达标则更换触变性更好的锡膏。检查锡膏存储条件,避免开封后暴露超过4小时导致助焊剂挥发。钢网表面的处理上,对拖尾频发的网孔进行电抛光处理(Ra<0.3μm),或喷涂氟基涂层增强脱模性。
4、厚度不均:焊点“高矮不一”的幕后推手
3D SPI检测发现同一焊盘不同区域厚度差异>10%,或整板锡膏厚度标准差>5%,这通常是由于印刷压力不均(如刮刀磨损导致局部压力不足)、钢网张力失衡,或是锡膏中合金粉末沉降(长时间未搅拌导致颗粒分布不均)。此外,PCB基板弯曲(>0.3mm)会使钢网与焊盘贴合不紧密,造成局部下锡量异常。
排查步骤
首先用张力计检测钢网张力,确保全板张力差<5N/cm,对张力不足区域进行张紧或更换网板。使用压力传感器校准印刷机刮刀,保证压力均匀(5-8N/mm)。锡膏使用前需机械搅拌3-5分钟,防止颗粒沉降。对弯曲基板增加真空支撑柱,确保印刷时平整度误差<50μm。
5、网孔堵塞:细间距印刷的“头号天敌”
在0.3mm以下超细间距网孔中,锡膏堆积导致部分网孔完全堵塞,显微镜下可见网孔内残留固化的锡膏颗粒。这主要是因为锡粉氧化严重(表面形成黑色氧化膜),或助焊剂活性不足,无法湿润颗粒表面,导致粉末团聚。此外,频繁停机后未及时清洁钢网,残留锡膏在网孔内干结,也会造成堵塞。
预防方案
新批次锡膏进厂前需检测氧化度(颗粒表面氧化物<1%),氧化严重的批次直接拒收。印刷过程中每小时用钢网擦拭纸清洁网孔表面,停机超过30分钟需卸下网板用清洗剂超声清洗。针对超细间距网孔,优先选择抗氧化能力强的锡膏(如添加 0.5% 纳米银涂层颗粒),并将印刷速度降至 20mm/s,减少颗粒摩擦生热导致的氧化。
6、环境因素:温湿度的隐性影响与精准控制
车间温度>30℃时,锡膏中的助焊剂溶剂加速挥发,粘度在2小时内可能上升20%,导致堵网。湿度<30% RH 时,锡膏容易失水变干,脱模时出现“残缺”。此外,锡膏从5℃冰箱取出后立即使用,表面冷凝水混入膏体,会导致回流焊时爆锡,测试中虽不直接表现,但会影响后续焊接质量。
环境管控要点
建立温湿度实时监控系统(精度±1℃、±5% RH),确保测试环境稳定在 25±3℃、40%-50% RH。锡膏回温严格遵循“室温静置3小时”原则,并用湿度卡检测周围环境露点<10℃,避免冷凝水产生。夏季高温时段每小时用温湿度计巡检,冬季干燥时开启超声波加湿器,维持恒定露点温度,减少环境波动对锡膏状态的影响。
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钢网测试常见问题解析:从漏印到塌陷,手把手教你排除印刷隐患
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