SMT常见失效与分析全面经典.docx
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SMT常见失效与分析全面经典.docx
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SMT常见失效与分析全面经典
SMT分点胶和印锡,1如果是点胶,容易出现的是点胶过多或过少,可通过增减气压和点胶速度来调节。
还有就是经常堵点胶头,堵住点胶头了会出现点胶不均匀或直接点不出胶只要拿出点胶头清洗就可。
2贴片机经常出现的是抛料和贴不上零件,记住贴片机的故障80%是操作不当带来的。
用的料和料枪站位和料枪按装很关键。
操作得当外加经常注意照相机上是否有异物机器不是很旧运转起来还算轻松
回答人的补充2010-08-1702:
09
还有就是如果用的是印刷机会经常出现印锡过厚或过薄或者有些地方干脆没印上注意了这样也会给贴片机带来严重的隐患可能吸嘴都会被没沾上的零件打坏几个。
要经常看着印刷机,我说的经常是最好找个人专门盯着额..你懂的。
避免方法是调整好印刷机印刷的高度和速度后尽量不要随意更改要不可能会这边好了那边坏了,你想调回来时发现晚了。
经常擦拭网板不要堵了,锡膏搅拌在用太干的锡膏偷偷扔掉(我想没有公司同意让你把不好用的锡膏直接扔掉)
贴片机和印刷机点胶机都会出现的问题就是板子的马克点照不过去机器不运行。
你要做的是把机器的灯光加亮或减暗。
或是用你的小脏手用力擦擦马克点(干净手擦拭无用...)
唉!
那东西很烦机器新的还好旧的想不到的毛病一大堆,有时候要大修有时候这需要一口气就搞定,我说的一口气真就是吹上一口气就搞定........太多了如果有遇到什么没明白的可以问我QQ去除了里面的程序我有点搞不定外小故障我还是很有一套的
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睡到隔天亮
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16.7%2010-08-1701:
53
(*^__^*)的感言:
厉害呀哈哈
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100%
SMT常用知识简介SMT的具体流程:
开钢网-领物料-解冻锡膏-印刷-贴片-回流-QC检验-返修-QC再检验-包装出货-客户
一.工厂温度控制与5S:
一般来说,SMT车间规定的温度为23±3℃。
5S的具体内容为整理、整顿、清扫、清洁、素养。
二.锡膏与印刷知识:
锡膏印刷时,所需准备的材料及工具锡膏、钢板、刮刀、擦拭纸、无尘纸、清洗剂、搅拌刀。
一般常用的锡膏合金成份为Sn/Pb合金,且合金比例为63/37。
锡膏中主要成份分为两大部分锡粉和助焊剂。
助焊剂在焊接中的主要作用是去除氧化物、破坏融锡表面张力、防止再度氧化。
锡膏中锡粉颗粒与Flux(助焊剂)的体积之比约为1:
1,重量之比约为9:
1。
锡膏的取用原则是先进先出。
目前BGA材料其锡球的主要成Sn90Pb10;
锡膏在开封使用时,须经过两个重要的过程回温、搅拌。
无铅焊锡Sn/Ag/Cu96.5/3.0/0.5的熔点为217C。
目前SMT最常使用的焊锡膏Sn和Pb的含量各为:
63Sn+37Pb;
目前市面上售之锡膏,实际只有8小时的粘性时间;
制程中因印刷不良造成短路的原因:
锡膏金属含量不够,造成塌陷b.钢板开孔过大,造成锡量过多c.钢板品质不佳,下锡不良,换激光切割模板d.背面残有锡膏,降低刮刀压力,采用适当的VACCUM和SOLVENT
三.钢网知识:
钢板常见的制作方法为:
蚀刻、激光、电铸。
常用的SMT钢板的材质为不锈钢。
常用的SMT钢板的厚度为0.15mm(或0.12mm)。
STENCIL制作激光切割是可以再重工的方法;
钢板的开孔型式方形、三角形、圆形,星形,本磊形;
钢板的制作方法雷射切割、电铸法、化学蚀刻;
四.SMT与防静电知识:
早期之表面粘装技术源自于20世纪60年代中期之军用及航空电子领域;
SMT的全称是Surfacemount(或mounting)technology,中文意思为表面粘着(或贴装)技术。
ESD的全称是Electro-staticdischarge,中文意思为静电放电。
静电电荷产生的种类有摩擦、分离、感应、静电传导等;静电电荷对电子工业的影响为:
ESD失效、静电污染;静电消除的三种原理为静电中和、接地、屏蔽。
静电的特点:
小电流、受湿度影响较大;
五.元件与PCB知识:
零件干燥箱的管制相对温湿度为<10%。
常用的被动元器件(PassiveDevices)有:
电阻、电容、点感(或二极体)等;主动元器件(ActiveDevices)有:
电晶体、IC等。
英制尺寸长x宽0603=0.06inch*0.03inch,公制尺寸长x宽3216=3.2mm*1.6mm。
排阻ERB-05604-J81第8码“4”表示为4个回路,阻值为56欧姆。
电容ECA-0105Y-M31容值为C=106PF=1NF=1X10-6F。
丝印(符号)为272的电阻,阻值为2700O,阻值为4.8MO的电阻的符号(丝印)为485。
BGA本体上的丝印包含厂商、厂商料号、规格和Datecode/(LotNo)等信息。
PCB真空包装的目的是防尘及防潮。
我们现使用的PCB材质为FR-4;
陶瓷芯片电容ECA-0105Y-K31误差为±10%;
目前使用的计算机的PCB,其材质为:
玻纤板;
MT零件包装其卷带式盘直径为13寸、7寸;
常见的带宽为8mm的纸带料盘送料间距为4mm;
符号为272之组件的阻值应为2.7K欧姆;
100NF组件的容值与0.10uf相同;
SMT使用量最大的电子零件材质是陶瓷;
在20世纪70年代早期,业界中新出现一种SMD,为“密封式无脚芯片载体”,常以HCC简代之;
BIOS是一种基本输入输出系统,全英文为:
BaseInput/OutputSystem;
SMT零件依据零件脚有无可分为LEAD与LEADLESS两种;
温湿度敏感零件开封时,湿度卡圆圈内显示颜色为蓝色,零件方可使用;
六.贴片知识与程序制作:
常见的自动放置机有三种基本型态,接续式放置型,连续式放置型和大量移送式放置机;
SMT制程中没有LOADER也可以生产;
制作SMT设备程序时,程序中包括五大部分,此五部分为基板数据;贴片数据;上料数据;元件数据;吸取数据,图像数据。
机器之文件供给模式有:
准备模式、优先交换模式、交换模式和速接模式。
SMT的PCB定位方式有:
真空定位、机械孔定位、双边夹定位及板边定位。
目前计算机主板上常用的BGA球径为0.76mm;(早过时了,现在最小间距是0.02UM)
208pinQFP的pitch为0.5mm。
西门子80F/S属于较电子式控制传动;
SMT零件供料方式有振动式供料器、盘状供料器、卷带式供料器;
SMT设备运用哪些机构:
凸轮机构、边杆机构、螺杆机构、滑动机构;
ABS系统为绝对坐标;
SMT段排阻有无方向性无;
SMT设备一般使用之额定气压为5KG/cm2;
高速贴片机可贴装电阻、电容、IC、晶体管;
目检段若无法确认则需依照何项作业BOM、厂商确认、样品板;
若零件包装方式为12w8P,则计数器Pinth尺寸须调整每次进8mm;
常用的MARK形状有:
圆形,“十”字形、正方形,菱形,三角形,万字形;
SMT零件样品试作可采用的方法:
流线式生产、手印机器贴装、手印手贴装;
贴片机应先贴小零件,后贴大零件;
高速机与泛用机的Cycletime应尽量均衡;
尺寸规格20mm不是料带的宽度;
七.工程管控:
ECN中文全称为:
工程变更通知单;SWR中文全称为:
特殊需求工作单,必须由各相关部门会签,文件中心分发,方为有效。
CPK指:
目前实际状况下的制程能力;
现代质量管理发展的历程TQC-TQA-TQM;
八.回流焊知识:
锡膏的成份包含:
金属粉末、溶济、助焊剂、抗垂流剂、活性剂;按重量分,金属粉末占85-92%,按体积分金属粉末占50%;其中金属粉末主要成份为锡和铅,比例为63/37,熔点为183℃。
锡膏使用时必须从冰箱中取出回温,目的是:
让冷藏的锡膏温度回复常温,以利印刷。
如果不回温则在PCBA进Reflow后易产生的不良为锡珠。
助焊剂在恒温区开始挥发进行化学清洗动作;
理想的冷却区曲线和回流区曲线镜像关系;
Sn62Pb36Ag2之焊锡膏主要试用于陶瓷板;
以松香为主的助焊剂可分四种:
R、RA、RSA、RMA;
RSS曲线为升温→恒温→回流→冷却曲线;
63Sn+37Pb之共晶点为183℃;
回焊炉温度曲线其曲线最高温度215C最适宜;
锡炉检验时,锡炉的温度245℃较合适;
正面PTH,反面SMT过锡炉时使用何种焊接方式扰流双波焊;
迥焊炉的温度按:
利用测温器量出适用之温度;
迥焊炉之SMT半成品于出口时其焊接状况是零件固定于PCB上;
焊锡特性是融点比其它金属低、物理性能满足焊接条件、低温时流动性比其它金属好;
迥焊炉零件更换制程条件变更要重新测量测度曲线;
迥焊机的种类:
热风式迥焊炉、氮气迥焊炉、laser迥焊炉、红外线迥焊炉;
SMT段因ReflowProfile设置不当,可能造成零件微裂的是预热区、冷却区;
SMT段零件两端受热不均匀易造成:
空焊、偏位、墓碑;
SMT流程是送板系统-锡膏印刷机-高速机-泛用机-迥流焊-收板机;
一般回焊炉Profile各区的主要工程目的:
a.预热区;工程目的:
锡膏中容剂挥发。
b.均温区;工程目的:
助焊剂活化,去除氧化物;蒸发多余水份。
c.回焊区;工程目的:
焊锡熔融。
d.冷却区;工程目的:
合金焊点形成,零件脚与焊盘接为一体;
SMT制程中,锡珠产生的主要原因:
PCBPAD设计不良、钢板开孔设计不良、置件深度或置件压力过大、Profile曲线上升斜率过大,锡膏坍塌、锡膏粘度过低。
九.品质检验与检验标准:
品质政策为:
全面品管、贯彻制度、提供客户需求的品质;全员参与、及时处理、以达成零缺点的目标。
品质三不政策为:
不接受不良品、不制造不良品、不流出不良品。
QC七大手法中鱼骨查原因中4M1H分别是指(中文):
人、机器、物料、方法、环境。
QC七大手法中,鱼骨图强调寻找因果关系;
PCB翘曲规格不超过其对角线的0.7%;
SMT一般钢板开孔要比PCBPAD小4um可以防止锡球不良之现象;
按照«PCBA检验规范»当二面角>90度时表示锡膏与波焊体无附着性;
IC拆包后湿度显示卡上湿度在大于30%的情况下表示IC受潮且吸湿;
锡膏成份中锡粉与助焊剂的重量比和体积比正确的是90%:
10%,50%:
50%;
QC分为:
IQC、IPQC、.FQC、OQC;
SMT常见之检验方法:
目视检验、X光检验、机器视觉检验
锡膏测厚仪是利用Laser光测:
锡膏度、锡膏厚度、锡膏印出之宽度;
品质的真意就是第一次就做好;
十.返修知识:
SMT零件维修的工具有:
烙铁、热风拔取器、吸锡枪、镊子;
铬铁修理零件热传导方式为传导+对流;
十一.测试知识;
ICT测试是针床测试;
ICT之测试能测电子零件采用静态测试
SMT不良产生原因及解决对策
零件反向
产生的原因:
1:
人工手贴贴反
2:
来料有个别反向
3;机器FEEDER坏或FEEDER振动过大(导致物料反向)振动飞达
4:
PCB板上标示不清楚(导致作业员难以判断)
5:
机器程式角度错
6:
作业员上料反向(IC之类)
7:
核对首件人员粗心,不能及时发现问题
8:
炉后QC也未能及时发现问题
对策:
1:
对作业员进行培训,使其可以正确的辨别元器件方向
2:
对来料加强检测
3:
维修FEEDER及调整振动FEEDER的振动力度(并要求作业员对此物料进行方向检查)
4:
在生产当中要是遇到难以判断元器件方向的。
一定要等工程部确定之后才可以批量生产,也可以SKIP
5:
工程人员要认真核对生产程式,并要求对首件进行全检(特别要注意有极性的元件)
6:
作业员每次换料之后要求IPQC核对物料(包括元件的方向)并要求作业员每2小时必须核对一次物料
7:
核对首件人员一定要细心,最好是2个或以上的人员进行核对。
(如果有专门的IPQC的话也可以要求每2小时再做一次首件)
8:
QC检查时一定要用放大镜认真检查(对元件数量多的板尽量使用套版)
少件(缺件)
产生的原因:
1:
印刷机印刷偏位
2:
钢网孔被杂物或其它东西给堵塞(焊盘没锡而导致飞件)
3:
锡膏放置时间太久(元器件不上锡而导致元件飞件)
4:
机器Z轴高度异常
5:
机器NOZZLE上有残留的锡膏或胶水(此时机器每次都可以识别但物料放不下来导致少件)
6:
机器气压过低(机器在识别元件之后气压低导致物料掉下)
7:
置件后零件被NOZZLE吹气吹开
8:
机器NOZZLE型号用错
9:
PCB板的弯曲度已超标(贴片后元件弹掉)
10:
元件厚度差异过大
11:
机器零件参数设置错误
12:
FEEDER中心位置偏移
13:
机器贴装时未顶顶针
14:
炉前总检碰撞掉落
对策:
1:
调整印刷机(要求印刷员对每一PCS印刷好的进行检查)
2:
要及时的清洗钢网(一般5-10PCS清洗一次)
3:
按照(锡膏储存作业指导书)作业,锡膏在常温下放置一定不能超过24小时
4:
校正机器Z轴(不能使机器NOZZLE放置零件时Z轴离PCB板过高。
也不可以过低以免损坏NOZZLE)
5:
按照(贴片机保养记录表)对机器进行保养,及时清洗NOZZLE
6:
每天对机器气压进行检查,在月保养的时候要对机器的过滤棉进行清洗并
测试机器真空值
7-8:
正确使用NOZZLE(NOZZLE过大导致机器吸取时漏气)
10-11:
正确设定零件的厚度
12:
生产前校正FEEDEROFFSET
13:
正确使用顶针,使顶针与PCB板水平
14:
正确的坐姿。
错件
产生的原因:
1:
作业员上错物料
2:
手贴物料时贴错
3;未及时更新ECN
4:
包装料号与实物不同
5:
物料混装
6:
BOM与图纸错
7:
SMT程序做错
8:
IPQC核对首件出错
对策:
1-2:
对作业员进行培训(包括物料换算及英文字母代表的误差值。
培训之后要对作业员进行考核)每次上料的时候要求IPQC对料并填写上料记录表,每2小时要对机器上所有的物料进行检查
3:
对ECN统一管理并及时更改
4-5:
对于散料(尤其是电容)一定要经过万用表测量,电阻/电感/二极管/三极管/IC等有丝印的物料一定要核对
7:
认真核对机器程式及首件(使机器里STEP与BOM/图纸对应)
8:
核对首件人员一定要细心,最好是2个或以上的人员进行核对。
(如果有专门的IPQC的话也可以要求每2小时再做一次首件)
短路
产生的原因:
1:
锡膏过干或粘度不够造成塌陷
2:
钢网开孔过大
3:
钢网厚度过大
4:
机器刮刀压力不够
5:
钢网张力不够钢网变形
6:
印刷不良(印刷偏位)
7:
印刷机脱膜参数设错(包括脱膜长度及时间)
8:
PCB与钢网之间的缝隙过大(造成拉锡尖)
9:
机器贴装压力过大(Z轴)
10:
PCB上的MARK点识别误差太大
11:
程式坐标不正确
12:
零件资料设错
13:
回焊炉Over183℃时间设错
14:
零件脚歪(会造成元件假焊及短路)
对策:
1:
更换锡膏
2:
减少钢网开孔,(IC及排插最好是焊盘内切0.1mm左右)
3:
重新开钢网,最好是采用激光(钢网厚度一般在0.12mm-0.15mm之间)
4:
加大刮刀压力(刮刀压力一般在3-5Kg左右,以是否能把钢网刮干净为标准,钢网上不可以有任何残留物)
5:
更换钢网(钢网张力一般是40N)
6:
重新校正印刷机PCB-MARK和钢网MARK
7:
印刷机的脱膜速度一般是0.2mm/S脱膜长度为0.8mm-1.2mm/S(以日东G2印刷机为标准)
8:
调整PCB与钢网的间距(最好是PCB板紧贴钢网,必须是一条平行线,否则钢网很容易变形)
9:
Z轴下压过大会导致锡膏塌陷而连锡,下压过小就会造成飞件
10:
误差太大会使机器识别不稳定而导致机器坐标有偏差,(如果有密脚IC的话就会造成短路)SAMSUNG-SM321的识别参数是600
12:
更改元件的参数(包括元件的长/宽/厚度/脚的数量/脚长/脚间距/脚与本体之间的距离)
13:
时间过长/温度过高会造成PCB板面发黄/起泡/元件损坏/短路等/
14:
修正元件脚
直立(立碑)
产生的原因:
1:
钢网孔被塞住
2:
零件两端下锡量不平衡
3:
NOZZLE阻塞(Nozzle吸孔部份阻塞造成吸力不平均)
4:
FEEDER偏移(造成Nozzle无法吸正,导致侧吸)
5:
机器精度低
6:
焊盘之间的间距过大/焊盘上有孔/焊盘两端大小不一
7:
温度设定不良(立碑是电阻电容常见的焊接缺陷,引起的原因是由于元器件焊盘上的锡膏溶化是润湿力不平衡。
恒温区温度梯度过大,这意味着PCB板面温度差过大。
特别是靠近大元件四周的电阻/电容两端的温度受热不平衡,锡膏溶化时间有一个延迟从而引起立碑的缺陷)详情请查收(如何正确设定回流焊的温度曲线)
8:
元件或焊盘被氧化
对策
1:
清洗钢网(要求作业员按时对钢网进行清洗,清洗时如果有必要的话一定要用气枪吹,严禁用纸擦拭钢网,擦拭钢网一定要用无尘布)
2:
调整PCB与钢网之间的距离(PCB必须和钢网保持平行)
3:
清洗NOZZLE(按照贴片机保养记录表上的规定按时对NOZLLE进行清洁。
注意:
NOZLLE可以用酒精清洗,洗完之后要用气枪吹干)
4:
调整飞达中心点
5:
校正机器坐标。
(同时要清洁飞行相机的镜子/内外
6:
重新设计焊盘(或将贴片坐标往焊盘少一点的地方靠近)
7:
重新设置回流焊的温度并测试温度曲线(详情请查收-如何正确设定回流焊的温度曲线)
8:
更换元件
偏位
产生的原因:
1:
PCB板太大,过炉时变形
2:
贴装压力太小.回流焊链条振动太大
3:
生产完之后撞板
4:
NOZZLE问题(吸嘴用错/堵塞/无法吸取Part的中心点)造成置件压力不均衡。
导致元件在锡膏上滑动.
5:
元件吃锡不良(元件单边吃锡不良.导致拉扯)
6:
机器坐标偏移
对策:
1:
PCB板过大时,可以采取用网带过炉
2:
调整贴装压力(以SAMSUNG-SM321为例:
Z轴压力应该-0.2到-0.5之间。
但数值不能过大,如果过大会造成机器NOZZLE断/NOZZLE阻塞/NOZZLE变形/机器Z轴弯曲)
3:
调整机器与机器之间的感应器(感应器应靠近机器的最外边)
5:
更换物料
6:
调整机器坐标
假焊
产生的原因:
1:
印刷不良/PCB未清洗干净(造成氧化的锡粉残留于PCB-PAD-导致再次印刷时混入新锡膏中.因而导致假焊现象出现)
2:
锡膏开封使用后未将锡膏密封(锡膏是由锡粉和助焊剂组成,而助焊剂的重要成份是松香水,锡膏如果长时间暴露于常温下会是松香挥发.从而导致假焊)
3:
钢网两端锡膏硬化(全自动印刷机印刷时机器刮刀上会带有锡膏,等机器往回印刷时就会出现锡膏外溢的现象.操作员应该每10分钟对机器两端的锡膏进行清理。
如果时间短的话可以在加入锡膏中印刷。
如果时间过长则需要再次搅拌或直接报废处理)
4:
印刷好之后的PCB放置时间过长(导致锡膏干燥。
原理和第二项相同)
5:
无预警跳电(UPS电源烧坏及市电供电不稳定导致PCBA停留在炉内时间过长)
6:
零件抛料受到污染(元件和焊盘沾附不洁物质所造成假焊)
7:
溶剂过量(清洗钢网时倒入酒精过量或酒精未干就开始投人生产使锡膏与酒精混装)
8:
锡膏过期(锡膏过期之后锡膏中的助焊剂的份量会下降。
锡膏一般储存时间应不超过6个月,最好是3个月之内用完)
9:
回流焊温度设定错误
对策:
1:
印刷不合格的PCB板一定要用酒精清洗干净(最好还用气枪吹干净,因为本公司大多数PCB上都有插件.有时候锡膏清洗时会跑到插件孔里面去)
2:
锡膏开封使用后一定要密封,如果用量不是很大时锡膏一定要及时放回冰箱储存(严格按照锡膏储存作业指导书作业)
3:
操作员应该每10分钟对机器两端的锡膏进行清理。
如果时间短的话可以在加入锡膏中印刷。
如果时间过长则需要再次搅拌或直接报废处理
4:
印刷好的PCB摆放时间不可以超过2小时
6:
锡膏的储存及使用规定
对策:
1:
锡膏的金属含量其质量比约88%--92%。
体积比是50%。
当金属含量增加时焊膏的粘度增加。
就能有效地抵抗预热过程中汽化产生的力。
另外:
金属含量的增加。
使金属粉末排列紧密,使其在融化过程中更容易结合而不被吹散。
此外:
金属含量的增加也可能减小锡膏印刷后的‘塌落’因此不容易产生锡珠
2:
在锡膏中,金属氧化度越高在焊接时金属粉末结合阻力越大,锡膏与焊盘及元件之间就越不渗润。
从而导致可焊性降低。
锡膏中的焊料氧化度应控制在0.05%以下。
最大极限0.15%
3:
锡膏中的粉末粒度越小,锡膏的总体面积就越大。
从而导致较细粉末5:
定时检查UPS(将UPS检查项目放入回流焊周保养项目)
6:
人员按照SOP作业
7:
清洗钢网时要等酒精挥发之后才可以印刷
8:
加锡膏之前要认真核对锡膏是否过期
9:
重新蛇定回流焊温度参数(详情请看(如何正确设置回流焊温度)
锡珠
锡珠是表面贴装过程中的主要缺陷之一。
它的产生是一个复杂的过程,要完全的消除它是非常困难的。
锡珠的直径大致在0.2mm-0.4mm之间,也有超过此范围的。
主要集中在电阻电容元件的周围。
锡珠的存在,不仅影响了电子产品的外观,也对产品的质量埋下了隐患。
原因是现代化印制板元件密度高,间距小,焊锡珠在使用时可能脱落,从而造成元件短路,影响电子产品的质量,因此,很多必要弄清楚它产生的原因。
并对其进行有效的控制。
一般来说:
焊锡珠的产生是多方面的
产生的原因:
1:
锡膏的金属含量
2:
锡膏的金属氧化度
3:
锡膏中金属粉末的粒度
4:
锡膏在PCB板上的厚度
5:
锡膏中助焊剂的量及助焊剂的活性
1:
锡膏的金属含量其质量比约88%--92%。
体积比是50%。
当金属含量增加时焊膏的粘度增加。
就能有效地抵抗预热过程中汽化产生的力。
另外:
金属含量的增加。
使金属粉末排列紧密,使其在融化过程中更容易结合而不被吹散。
此外:
金属含量的增加也可能减小锡膏印刷后的‘塌落’因此不容易产生锡珠
2:
在锡膏中,金属氧化度越高在焊接时金属粉末结合阻力越大,锡膏与焊盘及元件之间就越不渗润。
从而导致可焊性降低。
锡膏中的焊料氧化度应控制在0.05%以下。
最大极限0.15%
3:
锡膏中的粉末粒度越小,锡膏的总体面积就越大。
从而导致较细粉末的
的氧化度较高。
因而加剧了锡珠的产生。
选用较细粒度的锡膏更容易产生锡珠
4:
锡膏印刷后的厚度是印刷一个重要的参数。
通常在0.12mm—0.20mm之间。
锡膏过厚会造成
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