在 SMT 貼片車間,一塊看似普通的鋼網(印刷模板),實則是檢驗錫膏品質的“試金石”。鋼網測試作為錫膏進廠檢驗和工藝調試的關鍵環節,能提前暴露錫膏在印刷環節的潛在問題,避免后續焊接缺陷的批量爆發。對于行業新人來說,理解鋼網測試的邏輯,相當于掌握了打開錫膏性能分析的鑰匙。
一、為什么鋼網測試是錫膏的“必過關卡”?
錫膏的核心功能是通過鋼網開孔,精準印刷到PCB 焊盤上,其性能直接影響焊點的“先天條件”。鋼網測試的本質,是模擬實際印刷過程,觀察錫膏能否在微米級的網孔中完成“填充-脫模-成型”的完整流程。
試想:如果錫膏粘度過高,會像面團一樣堵在網孔里,導致焊盤缺錫。粘度過低,則會像水一樣流淌,造成橋連短路。而鋼網測試能直觀呈現這些風險—— 它就像一場“壓力測試”,讓錫膏在正式投產前,先在鋼網上“走一遍流程”,暴露潛在缺陷。
二、鋼網測試的核心原理:從“網孔填充”到“焊點雛形”
鋼網通常由不銹鋼制成,開孔尺寸比焊盤小5%-10%,厚度根據焊點間距分為80μm、100μm、150μm等規格。測試時,錫膏被刮刀擠壓通過網孔,附著在 PCB表面,形成與焊盤對應的膏體圖形。這一過程涉及三個關鍵物理特性:
1、粘度與觸變性
合適的粘度(通常 80-120Pa?s)能讓錫膏在刮刀壓力下順利流入網孔,停止施壓后迅速恢復稠度,避免塌陷。
2.顆粒度匹配度
錫粉顆粒直徑(如T6級 5-15μm)需小于網孔尺寸的1/3,否則會堵塞網孔,導致漏印。
3.潤濕性與脫模性
助焊劑需確保錫膏與網孔內壁“不粘不堵”,脫模時完整轉移到焊盤,無殘留或拖尾。
三、鋼網測試的全流程解析:三步搞定品質判斷
- 準備階段:搭建“微型生產線”
首先選擇與產品匹配的鋼網(如0.5mm 細間距元件用100μm厚度、開口 0.45mm的網孔),清潔網板至表面無油污、灰塵(可用酒精超聲清洗)。同時準備標準PCB基板(表面處理為鍍鎳金,粗糙度Ra<0.5μm),確保焊盤狀態與實際生產一致。環境條件嚴格控制(溫度25±3℃,濕度40%-50% RH),避免溫濕度波動影響錫膏狀態。
2.印刷測試:捕捉“毫米級細節
使用全自動印刷機,以標準參數印刷(刮刀壓力5-8N/mm,速度30-40mm/s),連續印刷10片基板。過程中觀察兩個核心現象。
網孔填充率:通過顯微鏡(20-50倍)觀察網孔內錫膏是否飽滿,邊緣是否清晰。理想狀態是錫膏完全填滿網孔,無空洞或凹陷,這意味著錫膏的粘度和顆粒度適配網孔尺寸。
脫模效果:印刷后的錫膏圖形應與網孔完全一致,無“拖尾”(錫膏粘連網孔邊緣形成細線)或“殘缺”(部分區域未轉移到基板)。拖尾說明觸變性不足,殘缺則可能是粘度太高或網孔內壁粗糙。
3、數據分析:用數據定義“合格”
借助 3D 錫膏測厚儀(SPI)掃描印刷后的基板,獲取關鍵參數。
錫膏厚度偏差:單個焊盤錫膏厚度與目標值的差異需<±5%,整板厚度標準差<3%,否則會導致焊點高度不均,影響元件貼裝精度。
面積覆蓋率:錫膏在焊盤上的覆蓋面積應≥焊盤面積的95%,邊緣偏移<50μm,避免因“偏位”導致虛焊或橋連。
塌陷度測試:印刷后靜置10分鐘,觀察錫膏圖形邊緣是否變形,高度下降率<3%,確保錫膏在等待貼裝的過程中保持形態穩定。
四、合格錫膏的“硬指標”:從經驗判斷到數據驅動
傳統經驗中,“不堵網、不塌邊”是鋼網測試的基本要求,但現代工藝更依賴量化標準:
- 粘度范圍
通過旋轉粘度計測量,25℃時粘度波動需在廠商標稱值的±10% 以內(如標稱 100Pa?s,實測應在90-110Pa?s 之間)。
2.顆粒度分布
激光粒度儀檢測D50(中位粒徑)需與鋼網開口匹配(如100μm 網孔對應 D50≤35μm),且D90(90%顆粒<45μm),避免粗顆粒堵塞。
3.擴展性測試
在銅箔上印刷直徑500μm的錫膏圓點,回流后測量擴展直徑,理想擴展率為85%-95%,反映錫膏熔融后的流動能力。
五、鋼網測試的“避坑指南”
1、網板狀態影響測試結果
鋼網張力不足(<35N/cm)會導致網孔變形,需每周用張力計檢測。
2、錫膏回溫不可忽視
從冰箱取出的錫膏需靜置3小時回溫,避免溫差導致的冷凝水影響粘度。
3、異常數據追溯
若出現漏印,先排查錫膏粘度和網孔粗糙度,再檢查印刷機刮刀壓力是否穩定。
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