錫膏供應(yīng)商優(yōu)特爾詳解濕潤適中印刷良品率高的錫膏
來源:優(yōu)特爾錫膏 瀏覽: 發(fā)布時(shí)間:2025-07-04
選擇濕潤適中、印刷良品率高的錫膏,需從合金成分、助焊劑配方、粘度控制等核心性能入手,結(jié)合印刷工藝特性匹配產(chǎn)品參數(shù),基于行業(yè)應(yīng)用場景的選型指南及技術(shù)要點(diǎn):
核心性能指標(biāo)與印刷適配性
1. 合金體系:決定焊接基礎(chǔ)性能
首選SAC305(Sn96.5Ag3Cu0.5):
熔點(diǎn)217℃,潤濕性優(yōu)于Sn-Cu系合金,在0.3mm以下細(xì)間距焊盤上仍能保持良好鋪展性,適合高密度PCB印刷(如手機(jī)主板、IoT模塊)。
示例:千住M705-GRN3系列,添加微量Ni(0.05%)改善抗疲勞性,焊接后焊點(diǎn)空洞率<3%,印刷時(shí)錫膏塌陷量<5μm。
高可靠性場景選SAC405(Sn95.5Ag4Cu0.5):
Ag含量提升至4%,潤濕性進(jìn)一步增強(qiáng),適合汽車電子(如MCU焊接),經(jīng)回流焊后焊盤覆蓋度≥98%,且高溫高濕環(huán)境下(85℃/85%RH,1000h)無腐蝕。
2. 助焊劑(Flux)配方:控制濕潤與印刷穩(wěn)定性, ROL0級免清洗助焊劑:
固體含量8-12%,活性適中(pH值6.5-7.2),印刷時(shí)不會因過度腐蝕焊盤導(dǎo)致開路,殘留物離子含量<1μg/cm2(如Alpha OM-338LF,通過UL94V-0認(rèn)證)。
觸變性調(diào)節(jié)劑添加:
正品錫膏含氫化蓖麻油等觸變劑,用刮刀攪拌時(shí)粘度變化符合Herschel-Bulkley模型(屈服應(yīng)力10-20Pa),印刷時(shí)刮刀壓力1.5-2.0kgf/cm2即可保持圖形邊緣清晰,不會出現(xiàn)塌邊(如圖案偏移量<20μm)。
3. 粘度精準(zhǔn)控制(影響印刷脫模性)
25℃時(shí)粘度范圍:
鋼網(wǎng)厚度100μm時(shí),優(yōu)選粘度80-120Pa·s(如Heraeus ElectroInk SN100C-F,Brookfield DV-2T測得),此時(shí)錫膏在印刷后立碑率<0.1%,且0201元件焊接時(shí)少錫不良率<0.05%。
粘度溫度穩(wěn)定性:
合格錫膏在25±5℃環(huán)境下,粘度波動(dòng)≤±5%(假貨可能波動(dòng)>15%),建議用粘度測試儀每4小時(shí)監(jiān)測一次,避免因車間溫濕度變化導(dǎo)致印刷偏移。
高良品率錫膏的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)
指標(biāo) 優(yōu)質(zhì)錫膏標(biāo)準(zhǔn) 測試方法 對良品率的影響
潤濕性 銅箔上焊點(diǎn)鋪展角<20°,覆蓋面積≥99% JIS Z3197-6標(biāo)準(zhǔn),235℃回流焊后檢測 鋪展差易導(dǎo)致虛焊,良品率下降10-20%
塌陷量 1mm間距焊盤間塌陷高度<50μm 鋼網(wǎng)印刷后30分鐘用3D顯微鏡測量 塌陷過大會造成橋連,不良率上升5-10%
金屬顆粒粒徑 4號粉(25-45μm)占比≥95% 激光粒度儀檢測 粒徑不均易堵塞鋼網(wǎng)孔,印刷不良率↑
回流后殘留物 絕緣電阻>10^12Ω,表面絕緣電阻(SIR)>10^9Ω IPC-TM-650 2.6.3.7測試 殘留物導(dǎo)電會引發(fā)漏電,長期可靠性下降
典型高良品率型號與應(yīng)用場景
1. 消費(fèi)電子高密度印刷(0.4mm以下Pitch)
Alpha OM-490:
特點(diǎn):添加納米級Cu顆粒增強(qiáng)流動(dòng)性,印刷時(shí)刮刀速度100mm/s仍能保持焊膏圖形完整,0.3mm QFP焊盤的印刷良品率達(dá)99.8%(對比普通錫膏提升5%)。
應(yīng)用:智能手機(jī)AP芯片焊接,經(jīng)260℃峰值回流后,BGA焊點(diǎn)X射線空洞率<2%。
2. 汽車電子高可靠性需求
千住M708-TH2:
特點(diǎn):助焊劑含特殊胺類活性劑,在鋁合金散熱片焊接時(shí)潤濕性提升30%,且通過AEC-Q200 Grade 2認(rèn)證(-40℃~125℃,1000次循環(huán)無開裂)。
應(yīng)用:車載MCU板,批量生產(chǎn)時(shí)焊接不良率<0.03%(傳統(tǒng)錫膏約0.1%)。
3. 大功率器件散熱焊接
Heraeus OK 211-ND:
特點(diǎn):Sn-Ag-Cu-Ni合金(Ni 0.1%),熱導(dǎo)率比普通SAC305高15%,印刷時(shí)觸變性指數(shù)1.4-1.6(適合200μm厚鋼網(wǎng)),IGBT模塊焊接后熱循環(huán)測試(-55℃~150℃)1000次無失效。
印刷工藝優(yōu)化與錫膏匹配建議;
1. 鋼網(wǎng)與錫膏粒徑匹配
0.5mm以下Pitch元件:選用4號粉(25-45μm)錫膏,搭配電鑄鎳鋼網(wǎng)(開口內(nèi)壁粗糙度Ra<1μm),印刷時(shí)脫模速度控制在30-50mm/s,可減少錫膏拉尖(不良率從0.5%降至0.1%)。
2. 車間環(huán)境控制
濕度:40-60%RH(低于40%易產(chǎn)生靜電吸附灰塵,高于60%錫膏易吸水變質(zhì)),建議安裝溫濕度記錄儀實(shí)時(shí)監(jiān)控。
錫膏回溫:從冰箱(2-8℃)取出后需靜置4小時(shí),避免因溫差產(chǎn)生冷凝水,導(dǎo)致印刷時(shí)出現(xiàn)焊球(不良率可降低3-5%)。
3. 印刷參數(shù)調(diào)試
刮刀角度:45°-60°(不銹鋼刮刀選45°,聚氨酯刮刀選60°),壓力按鋼網(wǎng)厚度每100μm對應(yīng)0.8-1.0kgf/cm2(例:120μm鋼網(wǎng),壓力1.0-1.2kgf/cm2),可使錫膏填充率>90%。
低良品率常見問題與錫膏選型對策
問題現(xiàn)象 可能原因 錫膏選型改進(jìn)方案
細(xì)間距橋連 錫膏觸變性差,印刷后塌陷 更換含更高分子量觸變劑的型號(如Alpha OM-340,觸變指數(shù)1.7)
0201元件立碑 潤濕性不足,兩側(cè)焊接張力不均 選用含活性更強(qiáng)的松香樹脂助焊劑(如千住M705-TH,活性物質(zhì)含量10%)
鋼網(wǎng)堵塞 金屬粉粒徑分布寬,含粗大顆粒 要求供應(yīng)商提供粒徑分布圖,確保D50在35-40μm,且>45μm顆粒<1%
回流后空洞多 助焊劑脫氣性差,氣泡殘留 選擇含低沸點(diǎn)溶劑(沸點(diǎn)<150℃)的錫膏(如Heraeus Q305,空洞率<3%)
選型驗(yàn)證流程建議
1. 小樣測試:取5kg錫膏在產(chǎn)線印刷100片PCB,重點(diǎn)檢測:
印刷偏移量(±30μm內(nèi)合格)、焊膏厚度均勻性(±10%內(nèi))。
2. 回流焊接驗(yàn)證:通過爐溫測試儀優(yōu)化Profile(SAC305推薦峰值245±5℃,液相線以上時(shí)間60-90s),檢測焊點(diǎn)良率需≥99.5%。
3. 可靠性測試:抽樣進(jìn)行高溫高濕(85℃/85%RH,1000h)和冷熱沖擊(-40℃~125℃,500次),要求無漏電、焊點(diǎn)開裂等失效。
維度匹配錫膏性能與工藝需求,可將印刷良品率從行業(yè)平均95-97%提升至99%以上,顯著降低返工成本。
優(yōu)先選擇通過IPC-J-STD-004C(助焊劑標(biāo)準(zhǔn))和IPC-J-STD-005A(焊膏標(biāo)準(zhǔn))認(rèn)證的產(chǎn)品,確保性能一致性。