在SMT(表面贴装技术)加工中,锡膏就像连接电子元件与电路板的“桥梁”,但稍有不慎就可能出现各种“桥梁隐患”。从印刷时的形状失控,到焊接后的焊点缺陷,这些问题不仅影响生产效率,更可能导致产品可靠性下降。今天傲牛科技的工程师就锡膏SMT工艺使用中最容易出现的五大问题,解析背后的原因及解决办法,帮你避开加工中的“坑”。
刚印好的锡膏像融化的冰淇淋,边缘垮塌甚至流到相邻焊盘,这就是印刷塌陷。轻则导致桥连短路,重则整板报废。
为啥会塌?
1、锡膏粘度太低(低于 80Pa・s),像稀汤一样缺乏支撑力;
2、锡粉颗粒过细(小于 5μm),比表面积大导致表面张力不足;
3、印刷压力过大(超过 8N/mm),把锡膏挤得到处跑;
4、环境湿度太高(超过 60% RH),锡膏吸潮后变软。
怎么解决?
选粘100-120Pa·s的中粘度锡膏,颗粒度优先T5(15-25μm)或T6(5-15μm)(行业实践推荐,适用于 0.5mm 以下细间距焊盘)。印刷压力控制在5-8N/mm,同时把车间湿度降到40%-50%RH。刚印好的板子别着急移动,静置2分钟让锡膏 “站稳脚跟”。
小焊盘上锡膏覆盖不足,甚至完全没锡,这就是漏印。焊接后容易出现虚焊、假焊,尤其是0.5mm以下的细间距焊盘。
为啥会漏?
1、锡膏粘度过高(超过150Pa・s),像橡皮泥一样堵在钢网孔里下不来;
2、刮刀速度太快(超过50mm/s),锡膏来不及填满网孔;
3、钢网开孔太小(比焊盘小10% 以上),或者网板厚度太薄(小于80μm);
4、焊盘表面氧化(发暗、有锈迹),锡膏 “嫌弃” 不愿附着。
怎么解决?
印刷前用酒精擦拭焊盘去氧化,选粘度适中的锡膏;刮刀速度降到30-40mm/s,钢网开孔按焊盘尺寸1:1设计,厚度0.1-0.15mm最合适(参照 IPC-7525A标准)。漏印严重时,可先用钢网清洗剂超声清洗网板,去除残留的干锡膏。
相邻焊盘间的锡膏熔融后相连,形成短路,这是桥连。在0.4mm 以下的细间距元件(如QFP、BGA)中最容易出现。
为啥会连?
1、锡膏下锡量过多(钢网厚度超过 0.15mm),多余焊料高温下 “漫出来”;
2、贴片机贴装偏差大(元件引脚偏移焊盘 20% 以上),挤压锡膏导致相连;
3、回流焊峰值温度过高(超过锡膏熔点 30℃),焊料表面张力下降像水一样流淌;
4、锡膏触变性差(印刷后边缘模糊),静置时自然扩散。
怎么解决?
细间距元件用0.1mm厚度的钢网,下锡量控制在焊盘高度的 80%;贴片机每天用标准板校准,确保引脚与焊盘重合度>95%;回流焊峰值温度设为熔点 + 20℃(如 SAC305 控制在237℃),同时选触变性好的锡膏(印刷后边缘清晰,10 分钟不塌边)。
用X射线检测会发现焊点内部有空心气泡,这就是空洞。虽然表面看不出来,但会导致散热不良、机械强度下降,尤其在汽车电子等高振动场景中容易开裂。
为啥会空?
1、锡膏助焊剂活性不足,没彻底清除焊盘氧化层,气泡被困在里面;
2、回流焊预热阶段升温太快(超过 3℃/s),助焊剂溶剂爆沸产生气泡;
3、锡膏开封后暴露时间过长(超过 4 小时),吸潮后回流时水汽蒸发形成空洞;
4、钢网开孔内壁粗糙,锡膏脱模时卷入空气。
怎么解决?
选活性等级RA的锡膏,开封后2小时内用完,剩余锡膏密封冷藏;回流焊预热速率控制在2℃/s以内,给助焊剂充分挥发的时间;钢网定期超声清洗(每周一次),开孔内壁做抛光处理(粗糙度 Ra<1μm)。
焊接后电路板上有白色、黄色残留物,这是助焊剂残留。虽然短期不影响,但长期在潮湿环境中会腐蚀焊点,导致漏电、短路。
为啥会留?
1、选了高残留的锡膏(尤其是有卤锡膏),助焊剂含有不易挥发的成分;
2、回流焊冷却速率太慢(低于 1℃/s),助焊剂没完全固化就接触湿气;
3、手工补焊时用了劣质助焊剂,残留量超标。
怎么解决?
优先用无卤免洗锡膏,残留量比传统锡膏少 50%;回流焊冷却速率提升到2-3℃/s,让助焊剂快速固化;手工焊接选固体含量<15% 的助焊笔,焊后用酒精棉片擦拭残留明显的区域(参照 IPC-J-STD-004B 标准)。
1、材料关:根据焊点间距选锡膏,细间距用高粘度、小颗粒(如T6级 5-15μm);认准正规品牌,查看MSDS报告中的活性等级、卤素含量。
2、工艺关:每天开机前校准印刷机刮刀压力、贴片机精度,每周检测锡膏粘度(用粘度计测 3 次取平均值),定期清洁钢网和回流焊炉内壁。
3、环境关:锡膏存放在5-10℃冰箱,使用前回温 3 小时;车间温度25±3℃、湿度40%-50%RH,减少温湿度波动对锡膏状态的影响。
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