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暂停-响应:锡膏优劣的关键指标之一
锡膏是电子制造中重要的互连材料,锡膏有很多特性,这些特性又会影响到它的性能。比如,一款好的锡膏需有良好的下锡性和抗冷热坍塌的能力,还需要有足够的粘力将元件粘贴在电路板上。回流时,助焊剂有能力将元件、电路板上的氧化物去除,随着温度的增加,助焊剂中的成份还有保护锡粉或焊点不被氧化的能力。
有一个锡膏相关的特性对生产效率产生的影响很大——响应-暂停(RTP)。在日常生产中,经常遇到生产线不得不临时暂停的情况,例如,贴片机更换配件时,如果暂停时间较长,有些锡膏会出现变干变硬的情况。这时,恢复生产后的第一块电路板需要报废或清洗后重新印刷,还要把钢网上的锡膏刮下来,重新搅拌,至少需要10分钟。如果每天遭遇几次这样的暂停,日积月累损失的产量是十分惊人的。
一个好的锡膏应该能保持在未暂停前的性能,(在钢网上暂停一个小时以上而不会影响印刷性能,则说明这款锡膏有较好的暂停-响应性能。)而如上文所述的情况,当SMT生产线需要暂停更换元件或保养时,那些“变硬”锡膏就是暂停-响应反应差。图1列举了三种锡膏下锡量与暂停时间的关系,实验中,将锡膏不搅拌直接从罐子中放置到钢网上,注意,锡膏3的初始锡量只有5300mils3,印刷三次后达到9100mils3;暂停一小时后,锡膏量骤降至7500mils3。相比之下锡膏2的下锡量更好,锡膏1是最好的。
图1.三种焊锡膏的响应-暂停测量
如果您的生产线选用了焊锡膏3,遇到的情况是不得不在暂停后报废第一块板子。您可能会说,暂停后的第一块板子用Dummy板就好,用完擦干净下次还可以再用。
但这个操作仍需要几分钟的时间,浪费几分钟听起来似乎没什么大不了,但从我们与工程师一起评估的结果来看,这个问题依然会给生产力带来7%的下降。也就是说,如果生产线在某段时间内使用较好暂停响应的锡膏可以生产10,000块板子,那么选用响应暂停差的比如锡膏3,则只能生产9300块。
7%的生产力损失是由于暂停后重印带来的时间损失造成的,SMT技术发展了40多年了,您可能会认为所有的锡膏都具有良好的RTP。但遗憾的是,事实并非如此。因此,在评价锡膏时,良好的RTP是首要的指标之一。