SMT錫膏印刷技術(shù)

1、1會計(jì)學(xué)SMT錫膏印刷技術(shù)錫膏印刷技術(shù) 焊接是一個(gè)比較復(fù)雜的物理、化學(xué)過程，當(dāng)用焊錫焊接金屬時(shí)，隨著電烙鐵的加熱和焊劑的幫助，焊錫先對焊接表面產(chǎn)生潤濕，并逐漸向金屬擴(kuò)散，在焊錫與金屬的接觸面形成附著層，冷卻后即形成牢因可靠的金屬合金。焊接？2345 焊接學(xué)中，習(xí)慣上將焊接溫度低于450的焊接稱為軟焊料。電子線路的焊接溫度通常在180300之間，所用焊料的要成分是錫和鉛，故又稱為錫鉛焊料。焊 以錫鉛合金為主，有的錫焊料還含少量的銻。含鉛37，錫63%的錫合金俗稱焊錫，熔點(diǎn)約183。這是最普遍的錫鉛焊。 錫膏是由合金焊料粉和糊狀助焊劑均勻攪拌而成的膏狀體錫膏是由合金焊料粉和糊狀助焊劑均勻攪拌而成的

2、膏狀體. 合 金 類 型 熔 化 溫 度 再 流 焊 溫 度 Sn63/Pb37 183 208-223 Sn60/Pb40 183-190 210-220 Sn50/Pb50 183-216 236-246 Sn45/Pb55 183-227 247-257 Sn40/Pb60 183-238 258-268 Sn30/Pb70 183-255 275-285 Sn25/Pb75 183-266 286-296 Sn15/Pb85 227-288 308-318不同熔點(diǎn)錫膏的再流焊溫度 7焊 惰性氣體中將熔融的焊料霧化制成微細(xì)的粒狀金屬。焊膏中金屬粉末的顆粒形狀有2種：即球形、不定形。 焊膏

3、中金屬粉末的顆粒細(xì)度在2075微米。一般來說，焊膏顆粒細(xì)度選擇的依據(jù)是：最小尺寸的金屬漏版開孔應(yīng)能允許同時(shí)通過34個(gè)顆粒，對于精細(xì)間距的元器件應(yīng)選用顆粒細(xì)度在2040微米之間的球形焊膏。 粒度越小，黏度越大；粒度過大，會使錫膏黏結(jié)性能變差。粒度太細(xì)，會由于表面積增大，使其表面含氧量增高，所以也不能采用。8助焊劑 傳統(tǒng)的助焊劑通常以松香為基體.松香具有弱酸性和熱熔流動(dòng)性,并具有良好的絕緣性.耐濕性.無腐蝕性.無毒性和長期穩(wěn)定性,是不多得的助焊材料. 通過助焊劑中活性劑的作用,能清除被焊材料表面以及錫粉本身的氧化物,使焊料迅速擴(kuò)散并附著在被焊金屬表面.助焊劑的組成對錫膏的擴(kuò)展性.潤濕性.塌陷.粘度

4、變化.清洗性.和儲存壽命起決定性作用。 目前在SMT中采用的大多是以松香為基體的活性助焊劑.由于松香隨著品種.產(chǎn)地和生產(chǎn)工藝的不同,其化學(xué)組成和性能有較大差異,因此,對松香優(yōu)選是保證助焊劑質(zhì)量的關(guān)鍵. 通常助焊劑還包括以下成分:活性劑.成膜物質(zhì).添加劑（消光劑、光亮劑、緩蝕劑、阻燃劑）和溶劑.助焊劑的化學(xué)組成？(1).去除焊接表面的氧化物,防止焊接時(shí)焊錫和焊接表面的再氧化降低焊錫的表面張力.(2).熔點(diǎn)比焊料低,在焊料熔化之前,助焊劑要先熔化,才能充分發(fā)揮助焊作用.(3).浸潤擴(kuò)散速度比熔化焊料快,通常要求擴(kuò)展在90%左右或90%以上.(4).粘度和比重比焊料小,粘度大會使浸潤擴(kuò)散困難,比重大

5、就不能覆蓋焊料表面. (5).焊接時(shí)不產(chǎn)生焊珠飛濺,也不產(chǎn)生毒氣和強(qiáng)烈的刺激性臭味.(6).焊后殘?jiān)子谌コ?并具有不腐蝕.不吸濕和不導(dǎo)電等特性.(7).不沾性,焊接后不沾手,焊點(diǎn)不易拉尖. (8).在常溫下貯存穩(wěn)定助焊劑應(yīng)具有以下作用: 1112刮板刮板焊膏焊膏模板模板焊膏在刮焊膏在刮板前滾動(dòng)板前滾動(dòng)前進(jìn)前進(jìn)產(chǎn)生將焊膏注產(chǎn)生將焊膏注入漏孔的壓力入漏孔的壓力切變力使焊切變力使焊膏注入漏孔膏注入漏孔焊膏釋放（脫模）焊膏釋放（脫模）PCBPCB13印刷時(shí)焊膏填充模板開口的情況印刷時(shí)焊膏填充模板開口的情況脫模脫模焊膏滾動(dòng)焊膏滾動(dòng)14PCB開口壁面積開口壁面積A開口面積開口面積B15161718手動(dòng)刮

6、刀手動(dòng)刮刀橡膠刮刀橡膠刮刀 金屬刮刀金屬刮刀1920212223241 1）模板厚度；）模板厚度；2 2）設(shè)計(jì)的面積比和寬厚比；）設(shè)計(jì)的面積比和寬厚比；3 3）開孔的幾何形狀；）開孔的幾何形狀；4 4）開孔孔壁的光滑程度。）開孔孔壁的光滑程度。(1)(1)加工合格的模板加工合格的模板26漏印圖形區(qū)域 不銹鋼板 粘接膠網(wǎng)框40mm印制模板？印制模板？2728293031鋼網(wǎng)及選用鋼網(wǎng)及選用化學(xué)蝕刻：技術(shù)成熟、成本低化學(xué)蝕刻：技術(shù)成熟、成本低激光切割：精度高，技術(shù)新，側(cè)壁需拋光，可返工激光切割：精度高，技術(shù)新，側(cè)壁需拋光，可返工電鑄工藝：精度高，技術(shù)新，底部需整平電鑄工藝：精度高，技術(shù)新，底部需整

7、平320201、0.3mmQFP、CSP等器件1.價(jià)格昂貴2.制作周期長1.尺寸精度高2.窗口形狀好3.孔壁光滑鎳電鑄法0.5mmQFP、 BGA、CSP等器件1.價(jià)格較高2.孔壁有時(shí)會有毛刺，需化學(xué)拋光加工1.尺寸精度高2.窗口形狀好3.孔壁較光潔不銹鋼高分子聚脂激光法0.65mmQFP以上的器件1.窗口圖形不夠好2.孔壁不光滑3.模板尺寸不宜過大價(jià)廉錫磷青銅易加工錫磷青銅不銹鋼化學(xué)腐蝕法適用對象缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)基材方法33343536（摘錄于：IPC-7525 模板設(shè)計(jì)導(dǎo)則）（摘錄于：IPC-7525 模板設(shè)計(jì)導(dǎo)則） 通用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為，通用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為，開孔大小應(yīng)該比開孔大小應(yīng)該比PCBPCB

8、焊盤要相應(yīng)減小焊盤要相應(yīng)減小。模板開孔通常比照模板開孔通常比照PCBPCB原始焊盤進(jìn)行更改。減小面積和修正開原始焊盤進(jìn)行更改。減小面積和修正開孔形狀通常是為了提高錫膏的印刷質(zhì)量、回流工藝和模板在孔形狀通常是為了提高錫膏的印刷質(zhì)量、回流工藝和模板在錫膏印刷過程中更加清潔，這有利于減少錫膏印刷偏離焊盤錫膏印刷過程中更加清潔，這有利于減少錫膏印刷偏離焊盤的幾率，而印刷偏離焊盤易導(dǎo)致錫珠和橋連。的幾率，而印刷偏離焊盤易導(dǎo)致錫珠和橋連。 將開孔上將開孔上倒圓角倒圓角能促進(jìn)模板的清潔度。能促進(jìn)模板的清潔度。開孔的幾何形狀開孔的幾何形狀? ?l如間距為如間距為1.31.30.4 mm0.4 mm的的J J型

9、引腳或翼型引腳元件，通常型引腳或翼型引腳元件，通?？s減量：寬為縮減量：寬為0.030.030.08 mm0.08 mm，長為，長為0.050.050.13 mm0.13 mm。（摘錄于：IPC-7525 模板設(shè)計(jì)導(dǎo)則）貼片后貼片后易粘連易粘連修改方法修改方法1修改方法修改方法239貼片前貼片前焊盤焊盤 有幾種開孔形狀有利于錫珠的產(chǎn)生，所有的設(shè)計(jì)都有幾種開孔形狀有利于錫珠的產(chǎn)生，所有的設(shè)計(jì)都是為了能是為了能減少錫膏過多地留在元件之下減少錫膏過多地留在元件之下。這些設(shè)計(jì)通常。這些設(shè)計(jì)通常適用于免清洗工藝。適用于免清洗工藝。（摘錄于：IPC-7525 模板設(shè)計(jì)導(dǎo)則）模板開口長度方向模板開口長度方向與

10、刮刀移動(dòng)方向垂直與刮刀移動(dòng)方向垂直模板開口長度方向模板開口長度方向與刮刀移動(dòng)方向平行與刮刀移動(dòng)方向平行平行平行垂直垂直41 紅膠開孔置于元件焊盤的中部。開孔為焊盤間距的紅膠開孔置于元件焊盤的中部。開孔為焊盤間距的1/31/3和元件寬度的和元件寬度的110%110%。紅膠？紅膠？（摘錄于：IPC-7525 模板設(shè)計(jì)導(dǎo)則）4344鋼網(wǎng)來料檢驗(yàn)項(xiàng)目：454647484938m的顆粒應(yīng)少于1%2038 445m的顆粒應(yīng)少于1%2545 375m的顆粒應(yīng)少于1%4575 2150m的顆粒應(yīng)少于1%75150 1微粉顆粒要求大顆粒要求80%以上合金粉末顆粒尺寸（m） 合金粉末類型 50515253粘粘度度

11、粘粘度度粘粘度度合金粉末含量（合金粉末含量（wt%）T（） 粒度（粒度（m）(a) (b) (c) (b) (c) 545556575859建立檢驗(yàn)制度60h 焊膏高度（滾動(dòng)直徑）焊膏高度（滾動(dòng)直徑）61刮刀運(yùn)動(dòng)方向刮干凈。6263橡膠刮橡膠刮刀刀646566卷入殘留焊膏大氣壓負(fù)壓模板分離粘著力凝聚力6768印刷焊膏取樣規(guī)則印刷焊膏取樣規(guī)則批次范圍取樣數(shù)量不合格品的允許數(shù)量15001305013200501320110000802100013500012536970缺陷名稱和含義判定標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生原因和解決措施 印刷不完全，部分焊盤上沒有印上焊膏 未印上部分應(yīng)小于焊盤面積的251. 漏孔睹塞：擦模板

12、底部,嚴(yán)重時(shí)用無纖維紙或軟毛牙刷蘸無水乙醇擦。2. 缺焊膏或在刮刀寬度方向焊膏不均勻：加焊膏，使均勻。3. 焊膏粘度不合適，印刷性不好：換焊膏。4. 焊膏滾動(dòng)性不好：減慢印刷速度，適當(dāng)增加刮刀延時(shí)，使刮刀上的焊膏充分流到模板上。5.焊膏粘在模板底部：減慢離板速度。焊膏太薄，焊膏厚度達(dá)不能規(guī)定要求焊膏在焊盤上的厚度同模板厚度，一般為0.150.2mm1. 減慢印刷速度2. 減小印刷壓力3. 增加印刷遍數(shù)焊膏厚度不一致，焊盤上焊膏有的地方薄，有的地方厚小于或大于模板厚度1. 模板與PCB不平行：調(diào)PCB工作臺的水平2. 焊膏不均勻：印刷前攪拌均勻71缺陷名稱和含義判定標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生原因和解決措施圖形坍塌，焊膏往四邊塌陷超出焊盤面積的25或焊膏圖形粘連焊膏粘度小、觸變性不好：應(yīng)換焊膏焊膏圖形粘連 相鄰焊盤圖形連在一起 1. 模板底部不干凈：清潔模板底部2. 印刷遍數(shù)多：修正參數(shù)3. 壓力過大：修正參數(shù)拉尖，焊盤上的焊膏呈小丘狀焊膏上表面不平度小于 0.2mm1. 焊膏粘度大：換焊膏2. 離板速度快：調(diào)參數(shù)PCB表面沾污PCB表面被焊膏