生產(chǎn)廠家詳解錫膏顆粒直徑的重要性
來源:優(yōu)特爾錫膏 瀏覽: 發(fā)布時間:2025-06-28
錫膏顆粒直徑(合金粉末的粒徑)是影響錫膏性能和焊接質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)之一,最重要性主要體現(xiàn)在幾個方面,同時也關(guān)聯(lián)到工藝選擇和應(yīng)用場景:
對錫膏印刷精度的影響
1. 適配元件間距與模板開口
錫膏顆粒直徑需與PCB焊盤間距、模板開口尺寸匹配,否則會導(dǎo)致印刷缺陷:
細(xì)間距元件(如01005、0201):需使用小粒徑顆粒(如Type 5~Type 7,粒徑10~38μm),避免顆粒堵塞模板開口,確保焊膏沉積均勻。
常規(guī)間距元件:可使用中等粒徑(如Type 3~Type 4,粒徑25~50μm),平衡印刷性和成本。
大間距或厚模板場景:粗顆粒(如Type 2,粒徑45~75μm)可減少印刷時的摩擦阻力,降低刮刀壓力要求。
2. 避免“橋連”與“漏印”
顆粒直徑過大(如超過模板開口寬度的1/3),會因顆粒堆積導(dǎo)致焊膏無法順利漏印,或在印刷后顆粒間間隙過大,造成焊膏坍塌、橋連;若顆粒過小,可能因表面積增大導(dǎo)致焊膏黏度上升,影響脫模性。
對焊接工藝與焊點質(zhì)量的影響
1. 熔融流動性與焊點成型
小粒徑顆粒:比表面積大,熔融時合金液相擴散更快,焊點表面更光滑,適合高密度焊點(如BGA、CSP),但過小的顆粒(如<10μm)易氧化,且助焊劑用量需增加,可能殘留較多助焊劑殘渣。
大粒徑顆粒:熔融時流動性稍差,但顆粒間間隙大,助焊劑揮發(fā)更順暢,可減少焊點空洞(尤其在無鉛焊接中),適合厚銅箔、大焊盤等散熱快的場景。
2. 焊點可靠性與微觀結(jié)構(gòu)
顆粒直徑影響焊點凝固后的晶粒尺寸:小粒徑顆粒焊接后晶粒更細(xì)小,焊點機械強度(如抗拉伸、抗剪切)更高,抗疲勞性更好,適合高可靠性產(chǎn)品(如汽車電子、航空航天);大粒徑顆??赡芤蚓Я4执髮?dǎo)致韌性下降,但成本更低。
對錫膏儲存與工藝穩(wěn)定性的影響
1. 防沉降與黏度穩(wěn)定性
顆粒直徑均勻性差或粒徑過大,易在錫膏儲存過程中發(fā)生沉降(重力作用下顆粒下沉,導(dǎo)致成分不均勻),影響錫膏黏度一致性;過小的顆粒則可能因表面能高而團聚,導(dǎo)致黏度異常。
2. 適配焊接設(shè)備與工藝
回流焊:小粒徑顆粒對溫度敏感性更高,需精準(zhǔn)控制升溫速率,避免氧化;大粒徑顆粒可容忍稍寬的溫度窗口。
波峰焊:通常使用粗顆粒錫膏(如Type 2),減少錫渣產(chǎn)生,且流動性適合波峰沖擊。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與顆粒分類(以IPC-J-STD-005為例)
類型 顆粒直徑范圍(μm) 典型應(yīng)用場景
Type 2 ——45~75 ——波峰焊、大間距通孔元件
Type 3—— 25~45—— 常規(guī)SMT(0603及以上元件)
Type 4—— 20~38—— 細(xì)間距元件(0402、03015)
Type 5—— 15~25—— 超細(xì)間距(0201、BGA/CSP pitch<0.5mm)
Type 6—— 10~20—— 超高密度封裝(如倒裝芯片)
Type 7—— <10—— 科研或特殊精密場景(極少應(yīng)用)
實際應(yīng)用中的選擇原則
1. 根據(jù)元件精度選擇:元件間距越小,需顆粒直徑越小(如0201元件建議用Type 5~Type 6)。
2. 根據(jù)模板厚度調(diào)整:模板厚度≤50μm時,顆粒直徑應(yīng)<25μm(Type 4~Type 5),避免堵塞。
3. 平衡成本與性能:小粒徑錫膏(如Type 5)成本高(氧化風(fēng)險大、制備工藝復(fù)雜),非精密場景可選用Type 3~Type 4。
4. 關(guān)注顆粒均勻性:同一批次錫膏的顆粒直徑分布越窄,印刷一致性和焊接可靠性越高。
錫膏顆粒直徑是連接“材料特性”與“工藝效果”的核心參數(shù),其選擇需綜合考慮元件精度、模板設(shè)計、焊接工藝及可靠性要求。
不合理的顆粒直徑會導(dǎo)致印刷缺陷(如漏印、橋連)、焊點空洞、機械強度不足等問題,而合理匹配顆粒直徑可顯著提升SMT生產(chǎn)良率和產(chǎn)品可靠性。