錫膏堵塞鋼網是SMT貼片生產中的常見問題,通常由錫膏特性、鋼網設計、印刷參數、環境控制及操作規范五大因素共同導致。以下是對該問題的具體分析與系統解決方案:
一、錫膏特性問題
1. 金屬顆粒尺寸與形狀
- 顆粒過大:若錫粉顆粒(如Type 3)尺寸接近或大于鋼網開口(如用于0.4mm pitch元件),易卡在開口邊緣造成堵塞。
- 形狀不規則:非球形顆粒流動性差,易鉤掛或卡滯;球形顆粒則更利于印刷。
- 解決方案:依據最小元件間距選擇合適錫膏類型(參考“358球原則”),優先選用高球形度錫膏。
2. 粘度異常
- 粘度過高:錫膏難以從開口中釋放,易殘留堆積。
- 粘度過低:錫膏易坍塌、滲漏,干涸后形成堵塞。
- 解決方案:定期檢測錫膏粘度(通常控制在80–200 Pa·s),避免高溫高濕環境下存放和使用。
3. 助焊劑與錫膏老化
- 助焊劑含量低或失效:潤滑不足,錫膏變干變粘。
- 錫膏老化:開封后長時間暴露在空氣中,溶劑揮發導致粘度上升;超過保質期后錫膏氧化。
- 解決方案:
- 嚴格執行“先進先出”原則,不使用過期錫膏。
- 控制錫膏在鋼網上的停留時間(建議不超過12小時),及時回收未使用部分。
- 避免混用不同批次或品牌的錫膏。
二、鋼網設計問題
1. 開口設計不合理
- 寬厚比/面積比不足:一般要求寬厚比>1.5,面積比>0.66,否則錫膏難釋放。
- 開口邊緣粗糙:毛刺或鋸齒狀邊緣易掛錫。
- 解決方案:
- 優化開口設計,優先選用激光切割+納米涂層或電鑄鋼網。
- 對細間距元件(如QFP、BGA)建議采用納米涂層以改善脫模。
2. 鋼網張力不足
- 張力低于35 N/cm時,鋼網易變形,印刷后錫膏難以完全分離。
- 解決方案:定期檢測張力,張力不足時應重新張網。
3. 清潔與維護不當
- 清潔不徹底或方法錯誤(如干擦用力過猛)會導致錫膏殘留和干涸。
- 解決方案:
- 設定合理的自動擦拭頻率(如每印一次擦拭一次),推薦干擦+濕擦組合。
- 每班次結束或換線時對鋼網進行徹底手動清潔。
三、印刷工藝參數問題
1. 刮刀參數設置不當
- 壓力過大:錫膏被強壓入孔,脫模困難。
- 壓力過小:填充不實,易殘留。
- 速度過快:填充不充分,摩擦生熱加速錫膏硬化。
- 解決方案:
- 控制刮刀壓力在0.2–0.5 MPa,速度在20–50 mm/s。
- 選用合適材質(如聚氨酯刮刀)和角度(通常45°–60°)。
2. 脫模參數不合理
- 脫模速度過快或距離過小:易導致錫膏拉絲、拉尖及殘留。
- 解決方案:
- 采用慢速脫模(0.1–0.3 mm/s),脫模距離建議0.5–1.0 mm。
- 合理設置印刷間隙(鋼網與PCB間距建議0.1–0.2 mm)。
四、環境控制因素
- 溫度過高:加速溶劑揮發,錫膏變干。
- 濕度過高或過低:高濕易導致錫膏吸水稀釋,低濕則加速揮發。
- 強風直吹:鋼網附近氣流過大易使錫膏表面干燥。
- 解決方案:
- 控制車間溫濕度在22±2°C、40–60% RH范圍內。
- 避免空調或風扇直吹印刷區域。
五、操作規范問題
- 錫膏攪拌不充分:助焊劑與金屬粉混合不均,局部粘度高。
- 鋼網支撐不良:支撐Pin分布不合理或平臺不平,導致鋼網變形。
- 錫膏添加不當:舊錫膏停留時間過長干涸,或新舊錫膏混合不均。
- 解決方案:
- 規范攪拌流程(手動3分鐘或機器1分鐘)。
- 合理布置支撐Pin,確保PCB支撐平穩。
- 遵循“少加勤添”原則,避免錫膏長時間暴露。
總結:系統化解決方案
錫膏堵塞鋼網需從多維度進行預防與處理:
1. 錫膏選型與管理:匹配元件間距選擇錫膏,嚴格控制保存與使用條件。
2. 鋼網設計與維護:優化開口設計,定期檢查張力,建立規范的清潔制度。
3. 印刷參數精細化:合理設置刮刀與脫模參數,保障印刷過程穩定。
4. 環境控制:維持穩定的溫濕度環境,避免局部強氣流。
5. 標準化操作:加強人員培訓,嚴格執行SOP,規范錫膏攪拌、添加與鋼網維護流程。
通過系統性的分析與控制,可顯著減少錫膏堵塞現象,提升SMT生產的效率與良率。