無鉛錫膏印刷性和工作壽命測試
無鉛錫膏在使用過程中需要有良好的印刷性和長久的工作壽命。無鉛錫膏的工作壽命主要是指錫膏在鋼網(wǎng)上持續(xù)印刷時間。錫膏需要能很好地填充鋼網(wǎng)上的所有開孔,特別是一些微小的開孔。而且鋼網(wǎng)和PCB分離時,錫膏要有良好的脫模性能,確保焊盤上沉積的錫膏有很好的形狀及足夠的體積量,而且不會出現(xiàn)飛濺等任何異常情況。
這個評估過過程可以與正常的生產(chǎn)過程結(jié)合,不必要做額外的準(zhǔn)備或投入。正常進行SMT錫膏印刷,觀察鋼網(wǎng)上無鉛錫膏狀態(tài),印刷后錫膏形狀,SPI檢測錫膏體積或覆蓋面積,以及長時間印刷后,錫膏在鋼網(wǎng)上的狀態(tài)。曾經(jīng)發(fā)生過一個案例:錫膏在連續(xù)印刷一段時間后,完全粘附在刮刀上了,鋼網(wǎng)上完全看不到錫膏存在,這種情況會嚴(yán)重影響錫膏在鋼網(wǎng)孔內(nèi)的填充,其印刷性及工作壽命肯定無法滿足正常的生產(chǎn)要求。
潤濕性測試:錫膏印刷到PCB焊盤上,按照正常的回流過程,錫膏熔化后潤濕PCB焊盤。觀察印刷后錫膏在焊盤上的面積覆蓋,錫膏熔化潤濕焊盤面積,理論上擴散范圍越大越好(相對于錫膏)。焊料必須明顯潤濕焊盤,而且不能有明顯的不潤濕及退潤濕現(xiàn)象存在。
錫球測試:錫膏印刷在陶瓷板表面,按正常的SMT回流溫度熔化錫膏,由于陶瓷基板與錫膏之間不會產(chǎn)生潤濕,錫膏熔化后在液體的表面張力作用下,它會自然的形成一個金屬球。如果錫膏質(zhì)量不好,熔化的金屬就不能完全聚合成單個錫球而是在陶瓷基板上形成很多小的錫球。這樣的錫膏在使用過程中可能導(dǎo)致焊點成形不好,雖然無鉛錫膏量充足,但可能因為焊料熔化不能聚合而呈分散狀態(tài),導(dǎo)致最終的焊點強度(少錫)不足。在實際應(yīng)用過程中,陶瓷基板的準(zhǔn)備相對較為困難(現(xiàn)場不容易找到),可用一般的PCB替代驗證,將錫膏印刷或涂抹在阻焊膜(綠油)上面,進行回流處理,二者的評估效果基本相同。
粘附力(Tackiness)測試:粘附力就是錫膏固定元件的能力,元件放置錫膏上不會因為在軌道上的運動或停止變換而出現(xiàn)移動。如果粘附力不足,當(dāng)PCB帶著元件在軌道上運動或停止啟動時,元件就可能出現(xiàn)移動而導(dǎo)致偏位,短路問題。
通常將元件貼裝在印刷錫膏的測試板或PCB板上,保持一段時間,間隔兩小時進行碰撞測試。讓PCB在軌道上運行,在正常的停止位置不會因為運動的變化而出現(xiàn)元件發(fā)生位移。當(dāng)然,粘度測試也是必要的,但大部分生產(chǎn)廠家都沒有配置該類測試儀器,而需要通過第三方檢測機構(gòu)測試其粘度是否滿足規(guī)格要求。其實也可以直接采用實際生產(chǎn)條件進行測試,以實際結(jié)果為評估依據(jù)。粘度值是一個評估參數(shù),最關(guān)鍵的還是要看實際的應(yīng)用效果。
助焊劑殘留檢測:助焊劑殘留是否需要檢測可以根據(jù)實際情況而定,對于消費電子產(chǎn)品采用免清洗錫膏或助焊劑,除非有特殊情況一般不對助焊劑殘留進行檢測。
對于免清洗工藝來講,助焊劑殘留過多可能影響外觀方面的檢查,降低AOI或目測檢測效果,產(chǎn)生誤判而影響生產(chǎn)效率,這也是免清洗錫膏的選擇要素之一。
焊接質(zhì)量檢測:一款無鉛錫膏是否適用,關(guān)鍵還是要看其焊接質(zhì)量,前面所有評估要素都是為了得到好的焊接效果。通過對回流后的焊接質(zhì)量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,對產(chǎn)生的缺陷問題進行分析并確定是否與錫膏品質(zhì)相關(guān),錫膏導(dǎo)致的潤濕不良或短路等問題是可能存在的,特別是現(xiàn)在無鉛工藝的推廣應(yīng)用。生產(chǎn)現(xiàn)場可以采用一些簡單比對試驗進行驗證:通過對不同品牌、不同類型的錫膏進行生產(chǎn)比對,從中選出一款適用自己產(chǎn)品生產(chǎn)特性的錫膏。