焊膏類型、黏度與網目尺寸：印刷性能指南

焊膏看起來可能只是一種灰色材料，但其印刷性能會因粉末尺寸和黏度而顯著變化。焊膏類型、網目尺寸和黏度等術語經常被混用，雖然它們回答的是不同問題。正確組合決定焊膏能否填入鋼網開口、乾淨脫模，以及能否保持在印刷位置。

本指南專注於 IPC 粉末粒徑意義上的焊膏類型，以及焊膏網目尺寸和黏度。本文不會替你選擇合金或助焊劑化學配方，因為這些是不同決策，會影響熔化行為、可靠性、清潔方式和殘留物。

如需了解更廣泛的材料背景，請參閱什麼是焊膏及其用途。如需選擇合金，請參閱獨立的無鉛焊錫與含鉛焊錫指南，不要將粉末類型誤當作合金標籤。

快速解答：一分鐘了解焊膏類型、網目和黏度

焊膏類型和網目描述焊料粉末的粒徑範圍：類型數字越高，粉末越細，適合較小的鋼網開口。黏度則描述焊膏在印刷期間的流動方式。良好印刷品質來自於將粉末尺寸和流動特性，與鋼網開口、鋼箔厚度及印刷方式正確匹配。

焊膏類型詳解：粉末粒徑（IPC Type 3／4／5）

IPC J-STD-005B 焊膏要求按照粒徑分布和形狀對焊料粉末進行分類。在日常生產中，Type 3、Type 4、Type 5 和 Type 6 代表越來越細的焊料粉末。類型數字越高，不代表合金更好，只代表粉末粒徑分布更小。

這項區分非常重要，因為合金和粉末尺寸是兩個獨立因素。SAC305、Sn63/Pb37 和其他合金，都可以提供多種粉末類型。訂購焊膏時，應分別指定合金、助焊劑系統和粉末類型。

焊膏粉末類型

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焊膏網目尺寸：數字代表什麼？

網目標示來自用於分離焊料粉末的篩網。負號表示顆粒可以通過該篩網；正號表示顆粒會被下一級篩網截留。例如，−325／+500 表示粉末可以通過 325 目篩網，但會被更細的 500 目篩網截留。

因此，網目和 IPC 類型其實是描述同一項基本特性的兩種方式：粉末尺寸。在現代製程文件中，微米範圍和 IPC 類型通常更清晰，因為不同供應商對網目術語的寫法並不一致。

實際影響很直接。較細的粉末可以通過更小的開口，並更可靠地從細間距鋼網特徵中脫模。不過，較細粉末也會產生更大的金屬表面積，增加對氧化和製程條件的敏感度。

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焊膏黏度：它是什麼，以及為什麼重要

焊膏黏度描述其流動阻力，但單一黏度數字並不能說明全部情況。鋼網印刷焊膏通常具有觸變性，也就是剪切變稀特性。當刮刀施加剪切力時，焊膏會更容易流動；印刷後則會恢復狀態，使沉積物保持形狀。

如果焊膏對製程而言過於流動，鋼網脫離後沉積物可能擴散，增加橋接風險。如果焊膏過於稠厚，則可能在刮刀前滾動不良、跳過開口，或無法完整填充和轉移。

不要在沒有測試條件的情況下比較黏度數值。供應商可能使用 Pa·s 或 poise 表示黏度，而讀數會取決於溫度、主軸或黏度計類型，以及測試速度。例如，一款可印刷的 T4 焊膏可能在指定 Malcom 黏度計條件下標示約 1,700 poise，但另一種製程可能使用不同範圍。焊膏技術資料表才是控制性參考。

如果你正在排查塌陷、漏印或橋接，應將焊膏印刷缺陷指南與焊膏資料表一起使用，而不是憑猜測改變黏度。

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將焊膏類型與鋼網和間距匹配

當鋼網開口變小時，粉末尺寸的重要性會增加。焊料顆粒必須明顯小於最窄的開口尺寸，否則顆粒可能在開口內擁擠，降低轉移效率。

一項實用篩選規則是五球規則。最小開口寬度應約為最大粉末直徑的 5 倍。根據上述典型最大粒徑，Type 3 約需要 225 µm，Type 4 約需要 190 µm，Type 5 約需要 125 µm，而 Type 6 約需要 75 µm。這只是製程檢查方法，不能取代焊膏和鋼網供應商的指引。

同時也要考慮面積比。IPC-7525C 鋼網設計指南將面積比定義為開口面積除以開口壁面積。常用的脫模目標約為 0.66 或更高。當面積比變得更具挑戰時，較細粉末可能有所幫助，但開口幾何形狀、鋼網壁面處理、鋼箔厚度、焊膏化學配方和印刷設定仍然重要。

如需了解幾何設計，請參閱鋼網開口設計和面積比指南。如需改善實際脫模效果，請參閱SMT 鋼網設計技巧，其中更詳細說明開口和沉積選擇。

作為起點，Type 3 適合許多標準 SMT 組裝。Type 4 是較小開口和細間距應用的常見升級。當設計需要 0201 或 01005 級極小沉積時，在鋼網和焊膏化學配方支援的前提下，可以使用 Type 5。始終應將最小開口、面積比和焊膏技術資料表一起檢查。

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取捨：為什麼較細焊膏不一定更好

改用更細粉末可以改善微小特徵上的印刷效果，但這並不是沒有代價的升級。相同焊料質量下，較小顆粒會產生更大的總表面積，增加氧化暴露，也令合金融合、儲存、處理和回流焊化學要求更高。

較細焊膏也可能成本更高，實際製程窗口更窄。研究和供應商指南顯示，粉末尺寸可能影響空洞和融合，因此在標準間距電路板上使用 Type 5 或 Type 6，不會自動改善品質。

實際規則是：選擇能可靠印刷最小開口的最粗粉末。如果 Type 3 已經可以提供穩定轉移和可接受沉積，升級到 Type 5 只會增加複雜度，卻沒有解決真正問題。

鋼網厚度也是同一系統的一部分，因為它決定焊膏體積並改變面積比。當開口脫模和沉積體積需要平衡時，請參閱 SMT 鋼網厚度指南。

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常見焊膏類型和網目錯誤

• 在極細開口上使用 Type 3——如果粉末尺寸對開口而言過大，轉移就可能不一致或不足。只有在檢查開口尺寸和五球規則後，才考慮升級至 Type 4 或 Type 5。
• 將粉末類型與合金混淆——Type 3、4 或 5 描述的是粉末尺寸；SAC305、Sn63/Pb37 等合金名稱描述的是金屬組成。兩者都需要分別指定。
• 只根據黏度數字選擇焊膏——黏度數值只有在測試方法和溫度相同時才有意義。應選擇專為鋼網印刷配製的焊膏，並遵循其技術資料表。
• 在標準間距上為了「安全」而選擇 Type 5——較細粉末會增加表面積、氧化敏感度和成本。應使用能滿足印刷要求的最粗粉末。
• 忽略面積比——粉末尺寸本身無法挽救幾何形狀不佳的開口。應同時檢查面積比、鋼箔厚度、開口壁品質和焊膏脫模。

焊膏類型、網目和黏度常見問題

結論：選擇合適的焊膏類型、網目和黏度

選擇焊膏類型最有效的方法，是將焊膏和鋼網視為同一套印刷系統。類型和網目描述粉末尺寸；黏度和觸變性則描述焊膏如何在印刷期間流動和恢復。

應從能夠通過並從最小開口乾淨脫模的最粗粉末開始，再確認面積比、鋼箔厚度、焊膏流變特性和製造商製程窗口。這種方法可以避免在設計不需要時為更細粉末支付額外成本，也能降低解決錯誤印刷問題的風險。

如需了解粉末尺寸以外的一般焊膏選擇，請參閱 JLCPCB 的焊膏選擇指南。當鋼網與焊膏及元件間距相匹配後，下一次細間距 PCB 製造就更容易實現可重複的焊膏沉積。