随着电子工业向微型化迈进，焊膏印刷的精度已成为制造工艺的核心。这一演变不仅需要精细的技术，还需要对超细焊膏特性的深刻理解。

本文借鉴了我们的工艺工程师、冶金学和化学的知识，旨在让读者全面了解这一专业领域所面临的挑战、创新和实践应用。

锡膏按其粉末大小分类，目前业内最常见的是 3、4、5 和 6 号粉的类型。每种粉末尺寸都有其独特的特性，这些特性会影响印刷适应性、回流焊和整体装配性能等方面。

超细焊膏 是指粉末大小在 5 或 6 号粉类型范围内或更小的类型。下表提供了从类型 3 号粉到 10号粉 的焊膏类型的相对尺寸。 

由于封装尺寸小，此类应用的元件贴装同样需要精确，通常需要机器精度。这种精度是至关重要的，尤其是在处理 01005（0.4 mm x 0.2 mm），甚至 008004（0.2 mm x 0.1 mm）或更小的元件时，误差几乎不存在。 

微间距(Mini/Micro)LED显示一般是指LED像素间距<1.0mm的显示屏，80-175inch 4K、8K超高清大尺寸LED显示器产品的像素点间距一般在0.4mm至0.8mm之间。发光芯片尺寸进入微显示范畴，点间距进入亚毫米显示范畴微间距LED显示封装主要有SMD、IMD及COB三种封装路线。COB，尤其是倒装COB以其更高的像素密度、更小的点间距、更高的可靠性、更易实现低成本、在平板显示领域想超大尺寸和超高像素密度发展具有更大发展空间等优势，被认为是微间距LED显示产品的发展方向。

同时倒装COB封装也面临一些需要解决的技术问题。目前倒装LED集成封装技术在工艺上主要从芯片转移、键合、封装以及光学设计等方面进行优化和提升。而在芯片焊接方面，首先是微间距显示芯片小、像素点间距窄带来的对焊膏的选择性问题。在微间距LED显示设计下，倒装芯片尺寸 <=200µm，芯片电极间的距离<=100µm。以4milx 8mil(100µmx 200µm)的芯片为例，其焊盘尺寸约为34µm×70µm。根据焊锡膏使用的“八球原则”，计算出焊料球的直径最大不超过4.25µm。如此一来，9号粉及以上粒径的焊锡膏就不能满足焊接要求，也就无法保证焊接的可靠性，10号粉的粒径细间距专用锡膏及锡胶仍可满足焊接要求，并可满足焊盘最小尺寸为24µm× 24µm的LED显示芯片的焊接要求。另外，对于更小尺寸的Micro LED显示芯片，往往采用预植球焊接。高可靠免洗/水洗助焊剂、助焊胶可以很好地满足预蒸镀焊点的微间距LED芯片焊接的要求。

芯片贴装是半导体封装中的一个关键步骤，包括将芯片粘接到基板或引线框架上。所使用的焊料通常为锡膏或预成型焊料，颗粒大小因应用的具体情况而异。对于间距较小的元件，使用较小的焊粉尺寸（5 号粉或更细）以确保精确可靠的粘接，一些最小的应用需要使用 7号粉的焊膏。

系统级封装（SiP）技术将多个电子元件集成到一个模块中，优化了空间和性能。它们是通过复杂的装配工艺制造的，涉及各种元件的精确放置和焊接，通常需要微小尺寸的焊球或焊膏。这些元件需要超细焊粉（通常为 6 号粉或更细），以确保在这些密集的环境中实现精确可靠的互连。

在超细焊膏印刷中，工程师面临着一些技术挑战。对于更细的粉末（5 号、6 号粉及更细），需要特别考虑的问题包括:

钢网设计

钢网必须足够薄，以满足超小型元件所需的细间距印刷，但也必须足够坚固，以承受印刷工艺的压力。在这一领域，钢网厚度低至 25µm的情况并不少见。

与传统的圆形或方形设计相比，采用 “蜗形 ”孔径设计已被证明能有效改善焊膏释放，降低焊料缺陷的可能性。

密封

在超精细领域，适当的密封（在钢网和印刷电路板之间形成的密封）对于防止焊膏渗出或弄脏指定焊盘区域之外至关重要。确保印刷机的参数（刮刀速度、压力和分离速度）针对所使用的特定焊膏类型进行了微调。由于颗粒可能小至 2µm，即使是微小的缝隙也可能导致泄漏。  定期检查和清洁钢网以防止堵塞也很重要。

电路板对准

钢网与电路板之间的精确对准可确保焊膏准确地沉积在预定焊盘上。任何错位，即使是微小的错位，都会导致焊盘上出现焊桥或焊料不足。随着元件尺寸的减小和焊盘距离的增加，这种精度变得更加重要。

氧化控制

较细的颗粒具有更大的相对表面积，使其更容易氧化。下面的信息图显示了焊锡膏尺寸减小时焊粉总表面积增加的程度。在回流焊过程中通常需要氮气，而不仅仅是推荐氮气，以最大限度地减少氧化。

超细焊膏的保质期较短，这需要严格的库存管理和先进先出 （FIFO） 原则。超细糊状物的粘度也往往更高，需要更细致的混合和应用技术来保持一致性。

回流焊曲线，即在回流焊过程中仔细控制温度曲线的过程，必须经过精心管理。即使是微小的偏差也可能导致焊点缺陷，尤其是在处理如此小尺寸的元件时。监测和调整回流曲线以适应焊膏的特定特性，同时考虑助焊剂活性和助焊剂在整个焊接温度曲线中的反应特性等因素。