錫膏印刷中影响质量的因素
Xian Fei
(Fiberhome Telecommunication Technologies Co.,Ltd, Wuhan 430074,China) Abstract :Solder-paste printing plays an important part in SMT production, and aff ects the quality of assemblies. The article introduces many factors of infecting quality i n Solder-paste printing process and have analysed those reasons, present some correctiv e actions and advice at the same time.
Key words:Solder-paste; Stencil; Printing；SMT；Defect
随着表面贴装技术的快速发展，在其生产过程中，焊膏印刷对于整个生产过程的影响和作用越来越受到生产工程师和工艺工程师们的重视。掌握和运用好焊膏印刷技术，分析其中产生问题的原因，并将改进措施应用在生产实践中，不断获得更好的焊膏印刷质量，正是大家梦寐以求的。本文将就焊膏印刷中影响质量的因素做一些探讨。
1 焊膏的因素
焊膏比单纯的锡铅合金复杂得多，主要成分如下：焊料合金颗粒、助焊剂、流变性调节剂/粘度控制剂、溶剂等。不同类型的焊膏，其成分都不尽相同，适用范围也不同，因此在选择焊膏时要格外小心，确实掌握相关因素，以确保良好的品质。通常选择焊膏时要注意以下因素：
1.1 焊膏的粘度（Viscosity）
焊膏的粘度是影响印刷性能的重要因素，粘度太大，焊膏不易穿过模板的开孔，印出的线条残缺不全，粘度太低，容易流淌和塌边，影响印刷的分辨率和线条的平整性。
焊膏粘度可用精确粘度仪进行测量，但在实际工作中可采用以下方法：用刮刀搅拌焊膏3∽5分钟左右，然后用刮刀挑起少许焊膏，让焊膏自然落下，若焊膏慢慢逐段落下，说明粘度适中；若焊膏根本不滑落，则说明粘度太大；如果焊膏不停地以较快速度滑下，则说明焊膏太稀薄，粘度太小。
1.2 焊膏的粘性（Tackiness）
焊膏的粘性不够，印刷时焊膏在模板上不会滚动，其直接后果是焊膏不能全部填满模板开孔，造成焊膏沉积量不足。焊膏的粘性太大则会使焊膏挂在模板孔壁上而不能全部漏印在焊盘上。
焊膏的粘性选择一般要求其自粘能力大于它与模板的粘接能力，而它与模板孔壁的粘接能力又小于其与焊盘的粘接能力。
1.3 焊膏颗粒的均匀性与大小
焊膏的焊料的颗粒形状、直径大小及其均匀性也影响其印刷性能，一般焊料颗粒直径约为模板开口尺寸的1/5，对细间距0.5mm的焊盘来说，其模板开口尺寸在0.25mm，其焊料粒子的最大直径不超过0.05mm，否则易造成印刷时的堵塞。具体的引脚间距与焊料颗粒的关系如表1所示。通常细小颗粒的焊膏会有更好的焊膏印条清晰度，但却容易产生塌边，同时被氧化程度和机会也高。一般是以引脚间距作为其中一个重要选择因素，
3.2 焊膏使用时的工艺控制
（1）严格在有效期内使用焊膏，平日焊膏保存在冰箱中，使用前要求置于室温6
小时以上，之后方可开盖使用，用后的焊膏单独存放，再用时要确定品质是否合格。
（2）生产前操作者使用专用不锈钢棒搅拌焊膏使其均匀，并定时用粘度测试仪对焊膏粘度进行抽测。
（3）当日当班印刷首块印制板或设备调整后，要利用焊膏厚度测试仪对焊膏印刷厚度进行测定，测试点选在印制板测试面的上下，左右及中间等5点，记录数值，要求焊膏厚度范围在模板厚度-10％-模板厚度+15％之间。
（4）生产过程中，对焊膏印刷质量进行100％检验，主要内容为焊膏图形是否完整、厚度是否均匀、是否有焊膏拉尖现象。
（5）当班工作完成后按工艺要求清洗模板。
（6）在印刷实验或印刷失败后，印制板上的焊膏要求用超声波清洗设备进行彻底清洗并晾干，以防止再次使用时由于板上残留焊膏引起的回流焊后出现焊球。
3.3常见印刷缺陷及解决办法
焊膏印刷是一项十分复杂的工艺，既受材料的影响，同时又跟设备和参数有直接关系，通过对印刷过程中各个细小环节的控制，可以防止在印刷中经常出现的缺陷，下面简要介绍焊膏印刷时产生的几种最常见的缺陷及相应的防止或解决办法。
3.3.1 印刷不完全
印刷不完全是指焊盘上部分地方没印上焊膏。产生原因可能是：
（1）开孔阻塞或部分焊膏粘在模板底部。
（2）焊膏粘度太小。
（3）焊膏中有较大尺寸的金属粉末颗粒。
（4）刮刀磨损。
防止解决办法：
清洗开孔和模板底部，选择粘度合适的焊膏，并使焊膏印刷能有效地覆盖整个印刷区域；选择金属粉末颗粒尺寸与开孔尺寸相对应的焊膏；检查更换刮刀。
3.3.2 拉尖
拉尖是印刷后焊盘上的焊膏呈小山峰状，产生的原因可能是刮刀间隙或焊膏粘度太大。防止或解决办法：
适当调小刮刀间隙或选择合适粘度的焊膏。
3.3.3 塌陷
印刷后，焊膏往焊盘两边塌陷。产生原因可能是：
（1）刮刀压力太大。
（2）印制板定位不牢。
（3）焊膏粘度或金属含量太低。
防止或解决办法：
调整压力；重新固定印制板；选择合适粘度的焊膏。
3.3.4 焊膏太薄
产生的原因可能是：
（1）模板太薄。
（2）刮刀压力太大。
（3）焊膏流动性差。
防止或解决办法：
选择合适厚度的模板；选择颗粒度和粘度合适的焊膏；降低刮刀压力。
3.3.5 厚度不一致
印刷后，焊盘上焊膏厚度不一致，产生原因可能是：
（1）模板与印制板不平行。
（2）焊膏搅拌不均匀，使得粒度不一致。
防止或解决办法：
调整模板与印制板的相对位置；印前充分搅拌焊膏。
3.3.6 边缘和表面有毛刺
产生的原因可能是焊膏粘度偏低，模板开孔孔壁粗糙。
防止或解决办法：
