印刷錫膏難點之少錫問題-福英達(dá)錫膏
印刷錫膏難點之少錫問題-福英達(dá)錫膏
印刷錫膏少錫問題主要歸結(jié)于以下原因:
(1) 鋼網(wǎng)厚度不適合
鋼網(wǎng)方形開孔和長方形開孔結(jié)構(gòu)，開孔面積可以簡單的通過長x寬計算(L x W)。
孔壁面積 = 2T(L+W)
面積比 = LW/(2T(L+W))
圖1. 鋼網(wǎng)開孔。
鋼網(wǎng)圓形開孔結(jié)構(gòu): 開孔面積 = πD^2/4; 孔壁面積 = πDT； 面積比 = D/(4T)
在印刷錫膏過程主要考慮四個力的作用: PCB焊盤對錫膏向下的拉力，錫膏重力，孔壁對錫膏粘著力，鋼網(wǎng)殘留錫膏對孔內(nèi)錫膏黏著力。對印刷質(zhì)量起到主導(dǎo)作用的力是PCB焊盤對錫膏向下的拉力和錫膏重力。這兩個力之和需要大于孔壁對錫膏的黏著力才能保證正常脫模。鋼網(wǎng)厚度越大，孔壁對錫膏的黏著力就越大，增大脫模難度。
最小開孔和鋼網(wǎng)厚度不匹配會導(dǎo)致少錫問題。如果鋼網(wǎng)最小開孔的長度是開孔寬度的5倍以上，開孔寬度需要是厚度的1.5倍以上(L>5W, W/T>1.5)。當(dāng)開孔長度不大于寬度的5倍時，開孔面積應(yīng)當(dāng)是孔壁面積的0.66倍以上 (L<5W, 開孔面積/孔壁面積 > 0.66)。
(2) 錫膏合金焊粉尺寸不恰當(dāng)
錫膏印刷工藝需要遵循“五球法則”。方形/長方形開孔的最短邊需要容納至少五個焊料顆粒(粒徑上限為基準(zhǔn))。如果鋼網(wǎng)長方形開孔寬度為0.2mm，需要使用4號錫粉(20-38μm)。如果是圓形開孔，開孔直徑應(yīng)當(dāng)為錫粉顆粒大小的8倍。錫粉顆粒太大容易發(fā)生粉末卡死在開孔的現(xiàn)象，導(dǎo)致脫模少錫問題。
計算過程：38μm x 5 = 190μm = 0.19mm<0.2mm
(3) 鋼網(wǎng)孔壁粗糙度過高
鋼網(wǎng)制造工藝有蝕刻法，激光切割法和電鑄工藝。蝕刻法制成的鋼網(wǎng)中間有突出，不利于脫模。激光切割鋼網(wǎng)孔壁粗糙度較大，且孔壁上會存在毛刺，易導(dǎo)致印刷少錫問題?？妆诖植诙瓤赏ㄟ^立體顯微鏡進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)。電鑄鋼網(wǎng)孔壁最光滑，且開孔呈倒梯形形狀，極大的改善了脫模效果。
(4) 鋼網(wǎng)張力不達(dá)標(biāo)
鋼網(wǎng)張力不足容易使脫模時出現(xiàn)鋼網(wǎng)下墜問題，影響錫膏脫模性，導(dǎo)致PCB上的錫膏量不足。
(5) 刮刀壓力過大或過小
刮刀壓力過大的影響體現(xiàn)在錫膏厚度不足。在印刷時由于單位長度受到大壓力導(dǎo)致剛性不足的刮刀出現(xiàn)一定程度形變，將大尺寸開孔內(nèi)的錫膏挖出，導(dǎo)致錫膏點中間塌陷，形成類似馬鞍狀的印刷效果（圖2）。對此可以采用臺階式刮刀片或者略微降低印刷壓力。相反的，刮刀壓力過小也會導(dǎo)致焊料刮不干凈導(dǎo)致少錫。
圖2. 馬鞍狀印刷效果。
(6) 印刷錫膏劣化
錫膏在長時間放置后會出現(xiàn)粘度變大和結(jié)塊的問題。粘度大的錫膏會粘在刮刀上，導(dǎo)致印刷時鋼網(wǎng)上的錫膏量不足和少錫問題。錫膏粘度變化應(yīng)當(dāng)越小越好，從而滿足更長的印刷時間和板上時間。此外當(dāng)產(chǎn)量較低時應(yīng)該減少錫膏使用量，避免造成焊料過量。錫膏回收次數(shù)太多也不利于保持印刷質(zhì)量。一般回收次數(shù)不建議超過兩次，回溫太多會導(dǎo)致焊料性能退化。另外需要注意，刮刀兩側(cè)的錫膏要及時回收到錫膏罐并充分?jǐn)嚢?-5分鐘后再重新使用。
(7) 印刷/脫模速度過快
錫膏的剪切變稀性質(zhì)使其在剪切速率快的時候更接近液體狀態(tài)。如果印刷速度過快，錫膏填孔效果差，形成屋頂狀的印刷錫膏點。脫模速度快也會使焊料粘在孔壁上不能順利脫模，導(dǎo)致少錫。
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