SMT行業里焊錫膏的“五球規律”還生效嗎？

 “五球規律”——理想情況下，最小孔徑的寬度至少需要填充5個焊錫顆粒。”
 
       很多SMT領域的業內人士都在思考一個問題，誕生于上世紀90年代的“五球規律”在目前的技術條件下，究竟還生效嗎？
 
       首先，我們先咬文嚼字一下，看看為什么被稱為“規律”而非“定律”。所謂定律，指的是一種能夠被大量事實驗證的客觀規律。我們舉個最出名的例子——牛頓運動定律，雖然這個定律已經被愛因斯坦的相對論所推翻（接近光速的條件下，牛頓定律并不準確），然而在日常的低速環境下，牛頓運動定律所描述的規律非常準確，因此我們稱之為“定律”。
 
       那么，“規律”又是什么意思呢？規律指的是某些經驗總結的結論能大致接近實際數據。其實，摩爾定律（每18個月至2年的時間，晶體管密度翻倍）就是一種規律，而非定律。再讓我們回到“五球規律”，作為規律，它是由上一代的SMT先驅們總結出來的。雖然有部分實驗數據支撐，但這個規律更像是SMT專家們在上世紀8、90年代共同總結的一種經驗。
 
       下圖非常清晰地解釋了“五球規律”，即理想情況下，最小孔徑的寬度至少需要填充5個焊錫顆粒。

        當年總結這一規律的時候，當時的印刷孔徑比現在的要粗糙許多，而使用的焊錫膏還是Type 3級別的，Type 4級別則尚在開發階段。如今不僅孔徑細致得多，而且焊錫膏也已經廣泛采用了Type 4.5、Type 5甚至是Type 6級別的金屬顆粒。下圖是不同Type對應的顆粒尺寸：

         我們可以看到，對于Type 4的粉末，80%的顆粒直徑在20到38微米，而38微米被稱為“最大顆粒”。那么根據表格，Type 5的最大顆粒是25微米。
 
         所以，“五球規律”失效了嗎？很難說！數百次實驗（孔徑比大于1.5的矩形孔徑或面積比大于0.66的正方形/圓形孔徑）的結果仍然遵循著這個規律。但是，在正方形和圓形孔徑不能符合孔徑比或面積比的情況下，根據大量實驗的結果，業界已開始推崇“八球規律”。
 
        因此，在這個無法判斷“五球規律”是否失效的情況下，我想推薦StencilCoach™軟件，這款軟件能夠幫助用戶計算焊錫膏的顆粒細度，或者計算孔徑比、面積比。

       焊錫膏，是表面貼裝技術工藝流程中首個環節——“印刷”的關鍵耗材。可以說焊錫膏是電子封裝成功與否的關鍵。為了滿足之后的工藝流程中的各種技術要求，行業對于焊錫膏提出了眾多要求：抗氧化性能好、印刷性能好、能夠根據實際需求使用共晶或非共晶合金粉末、合金粉末顆粒大小符合生產需求……
 
       針對行業中各種需求，銦泰公司推出了種類眾多的焊錫膏產品來滿足客戶的不同需求。在本次NEPCON華南電子展(展位號：1K11)上將展出兩款頗受業內歡迎的焊錫膏：銦泰公司歷年來銷量最高的Indium8.9HF，和全新的超低空洞焊錫膏Indium10.1HF。
 
         Indium10.1HF是一款可用空氣回流的、無鹵、免洗無鉛焊錫膏，專門為滿足超低空洞性能而設計的配方。此焊錫膏尤其適用于含有大型底部焊盤的設計，也就是底部接地焊接元件（BTC）。底部接地焊接元件（BTC）包括QFN、DPAK和MOSFET在內的大型焊盤。此助焊劑的化學成分專門為提高可靠性而設計，它可以最大程度地降低空洞、具有卓越的ECM和抗枕頭缺陷的性能，同時還展現出極為出色的潤濕能力、預防錫球/錫珠產生和抗塌落的能力（滿足IPC標準）。助焊劑與無鉛合金如SnAgCu、SnAg等其他電子行業青睞的合金系統兼容。其特點包括：

• 包括底部接地元件在內的表面貼裝中表現出超低的空洞率
• 在低間隙元件中體現出高ECM性能
• 出色的抗錫珠、橋連、錫球、塌落和枕頭缺陷的能力
• 在新鮮的和老化的金屬表面和處理上潤濕良好，如：OSP、浸錫、浸銀、ENIG
• 出色的印刷性能：高轉印效率；印刷穩定無差異
• IEC 61249-2-21和EN14582測試無鹵