Ron博士解答：为什么钢网的方形开孔可减少葡萄珠效应？
前情提要Eric的困惑
前不久，Ron博士收到了Eric的来信，咨询BGA焊接中葡萄珠效应的问题。Eric的同事说采用方形开孔可以解决这个问题，但他觉得使用方形孔和圆形孔得到的锡膏量差异应该并不大，Eric对同事的建议持怀疑态度，写信给Ron博士希望得到深入的解答。
圆形孔VS方形孔（面积）
图1：圆形开孔是方形开孔面积的78.54%
圆孔和方孔直径的面积看起来差异不大，但通过计算发现，圆孔面积仅为方孔的0.7854。换句话说，方孔面积要比圆孔的面积大20%+。见图1。
圆形孔VS方形孔（锡粉接触）
图2：锡粉与圆形孔和方形孔接触示意图
虽然说圆孔是方孔面积的78.54%，但印刷实验发现，方形孔得到的锡膏量要比圆孔多40%。Ron博士曾与熟悉锡膏印刷的工程师讨论过这个问题。原因为圆孔中圆弧的存在使得锡粉与钢网接触面积增加，见图2。脱模时圆形开孔更容易发生锡膏附着在钢网内壁的现象，进而导致沉积到焊盘上的锡膏量变少。
圆形孔VS方形孔（焊锡覆盖）
图3：圆形孔VS方形孔，方形孔可减少葡萄珠效应
圆形孔的圆弧为锡粉提供了更多的接触面积，从而降低了锡膏印刷的转移效率，而葡萄珠效应产生与锡粉颗粒氧化有关。而方形开孔只是获得相对较多的锡膏量，又是如何对葡萄珠效应的减少产生影响的呢？
这是因为在近年来的细间距应用中开孔越来越小、锡膏量也对应减少。这使得锡粉整体表面积与锡膏体积之比变得越来越大。同时意味着需要更多的助焊剂来去除增加的锡粉表面氧化物，并确保回流中不会被二次氧化。而更多的锡膏量可确保将回流后的焊盘完全覆盖，使焊点更加饱满，这就是方形孔能够最大限度的避免葡萄珠效应的发生原因。见图3。
综上来看，方形孔相较于圆形孔，确实能减少葡萄珠效应，随着锡膏技术的进步，已经有专为减少葡萄珠效应的解决方案。如果您正遇到这方面的问题，不妨点击左下方“阅读原文”与我们取得联系，我们将为您提供全面的技术支持。
Ronald Lasky，铟泰公司高级技术专家。
他在IBM、Universal Instruments和Cookson Electronics的电子和光电封装领域拥有30多年的经验。他是工程认证考试的联合创始人，并参与多项全球电子组装行业标准的订立。