SMT 印刷機(jī)培-教材

1、印刷機(jī)介紹 印刷機(jī)是將錫膏印刷到PCB板上的設(shè)備，它是對(duì)工藝和質(zhì)量影響最大的設(shè)備。 兩個(gè)品牌的自動(dòng)印刷機(jī)介紹： MPM：UP3000和AP HiE DEK：265GSX和265HorizonMPMUP3000DEKHorizonDEK的主要參數(shù) PCB尺寸：4545mm510508mm PCB厚度：0.46mm 印刷速度：2150mm/s 印刷壓力：020Kg Cycle time：10sMPM Up3000的主要參數(shù) PCB尺寸：50.837.2mm559508mm PCB厚度：0.25412.7mm 印刷速度：5203mm/s 印刷壓力：022.7Kg Cycle time：6sAP Hi

2、E的主要參數(shù) PCB尺寸：5050mm406508mm PCB厚度：0.3812.7mm 印刷速度：6305mm/s 印刷壓力：027.2Kg Cycle time：8s機(jī)器配置 溫度控制單元（TCU） 自動(dòng)擦網(wǎng)系統(tǒng)（Wipe system） 真空單元 自動(dòng)軌道調(diào)節(jié) 2D檢查 SPC數(shù)據(jù)收集兩種印刷機(jī)比較項(xiàng)目/名稱MPMDEK夾板方式Snugger、真空刀片對(duì)準(zhǔn)方式TableScreen支撐方式頂針、可塑頂塊Autoflex、Grid lock操作系統(tǒng)DOSDOS、Windows NT印刷機(jī)的配置和選型 計(jì)算Cycle time 選擇Option 其他考慮影響印刷的主要因素 錫膏（Solder

3、 paste） 鋼網(wǎng)（Stencils） PCB板（Printed circuit board） 刮刀（Squeegees）錫膏 錫膏是一種焊球和焊劑的混合物，通過(guò)加熱可以連接兩個(gè)金屬表面 就重量而言，90%是金屬 就體積而言，50%金屬 / 50%焊劑 10 mil厚的錫膏，過(guò)完回流爐后只有5 mil錫膏（續(xù)）錫膏（續(xù)） 焊球 主要功能：在兩個(gè)或多個(gè)金屬表面形成永久的金屬連接 球形合金粉末 焊劑 提供兩個(gè)主要功能：1.使焊球混合能夠保持均勻。2.它的化學(xué)作用可以將元件、PCB焊盤以及焊球表面的氧化物清除。 基材、活性劑、觸變劑、溶劑焊球 最常用的焊球： 63% 錫 (Sn) 37% 鉛 (P

4、b) 焊球合金成分不同，回流溫度也不同 焊料球的尺寸不同，應(yīng)用也不同網(wǎng)格尺寸ASTM粒度 開(kāi)孔尺寸 標(biāo)稱 (um)(in)20074 0.002725058 0.002332544 0.001740037 0.001550030 0.001262520 0.00078325400500(-325+400)任何小于1.7mil的錫球，可以通過(guò)325的粒度（用-325表示），卻不一定通過(guò)更小的粒度（例如+400或+500）網(wǎng)格尺寸Fine Pitch推薦值： 腳間距 網(wǎng)格 顆粒尺寸 25 mil Type 3 -325/+40025 milType 3 -325/+400 to 50020 mil

5、Type 3 -325/+50016 milType 4,3 -400/+50012 milType 4 -400/+625注意: 推薦的最小鋼網(wǎng)開(kāi)孔，是4到5個(gè)錫球鋼網(wǎng)開(kāi)孔焊劑成分 基材:由松香或松香酯組成，提供粘接性和焊接表面的凈化作用 溶劑：由乙二醇、二甘醇組成，用來(lái)調(diào)整焊膏的粘度 活性劑：胺、胺氫氯化物組成，用來(lái)凈化焊接表面的氧化物 觸變劑：乳化石蠟，防止焊料粉末和焊劑分離焊劑類型RMA:Rosin Mildly Activated（中等活性松香）RA:Rosin Activated（活性松香）WS/OA:Water Soluble/Organic Acids（水溶性/有機(jī)酸）LR:L

6、ow Residue/No Cleans（低殘留/免清洗）RMA和RA焊劑不一定要清洗，但是當(dāng)PCB或元件的溫度升高到助焊劑的活化溫度時(shí)（大約150）它們開(kāi)始形成可以導(dǎo)電的鹵化物和鹽，引起短路。所以通常也要清洗WS/OA必須要清洗，因?yàn)樗釙?huì)腐蝕掉焊點(diǎn)錫膏粘度 應(yīng)用方法 Brookfield粘度 針筒點(diǎn)膏 200-400 kcps 絲網(wǎng)印刷 400-600 kcps 鋼網(wǎng)印刷 400-1200 kcps備注：Kcps越小=粘度越小不同的錫球類型典型的錫球合金：共晶合金: Sn63 / Pb37 T = 183o C加銀: Sn62 / Pb36 / Ag2T = 179o C無(wú)鉛: Sn96.5

7、 / Ag3.5T = 221o C高溫: Sn10 / Pb88 / Ag2 T = 268o C - 302o CStencils（鋼網(wǎng)） 有三種常用鋼網(wǎng)： Chemical Etched（化學(xué)腐蝕） Laser Cut（激光切割） Electro-formed（電鑄）化學(xué)腐蝕 通常用于25mil以上間距 比其他鋼網(wǎng)費(fèi)用低化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕鋼網(wǎng)孔(250X)激光切割 費(fèi)用較高而且內(nèi)壁粗糙 可以用電解拋光法得到光滑內(nèi)壁 梯形開(kāi)孔有利于脫模 可以用Gerber文件加工 誤差更小，精度更高激光切割激光切割后的孔壁(250X) 電鑄 在厚度方面沒(méi)有限制 在硬度和強(qiáng)度方面更勝于不銹鋼 更好的耐磨性 孔

8、壁光滑且可以收縮 最好的脫模特性 95%.電鑄（續(xù)） 特殊的襯墊特點(diǎn)，可以減少擦網(wǎng)次數(shù)和錫膏溢流 電鑄更適合于12mil和以下的間距 費(fèi)用昂貴電鑄電鑄開(kāi)孔(250X)鋼網(wǎng)設(shè)計(jì) 鋼網(wǎng)的開(kāi)孔尺寸要小于焊盤尺寸的20%,但是必須保證鋼網(wǎng)開(kāi)寬度與鋼網(wǎng)厚度的比值（寬厚比）不能小于1.5（25mil以下間距）wt寬厚比 = W / t 1.5寬度 = 4-5 錫球直徑最小開(kāi)孔設(shè)計(jì)鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)（續(xù)） 間 焊盤尺寸 開(kāi)孔 鋼網(wǎng)厚度 寬厚比 25 15 12 62.0 20 12 9 -10 5 - 61.7 15 10 7 - 8 51.4 12 8 5 - 6 4 - 51.2鋼網(wǎng)類型 % 焊膏脫離Chemic

9、al: 65%Laser:75%E-Fab:95%化學(xué)腐蝕不推薦用于16mil以下間距l(xiāng)ow開(kāi)孔內(nèi)壁影響焊膏脫離特性鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)問(wèn)題（一） 減少開(kāi)孔與PCB間的偏差 不對(duì)準(zhǔn)鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)問(wèn)題（二） 減少開(kāi)孔量錫膏高度等于鋼網(wǎng)厚度 沒(méi)有減少開(kāi)孔量 少錫PCB板設(shè)計(jì) PCB要求有好的鋼性（否則需要定做夾具） PCB要求有最小的彎曲 PCB焊盤的金屬化 PCB包裝 PCB上的阻焊膜阻焊膜問(wèn)題阻焊膜高度必須低于焊盤高度焊盤與鋼網(wǎng)之間的襯墊必須去掉阻焊膜不對(duì)準(zhǔn)阻焊膜問(wèn)題 襯墊： 阻焊膜高出焊盤刮刀 刮刀材料類型 復(fù)合材料 金屬?gòu)?fù)合材料刮刀復(fù)合材料刮刀 通過(guò)刮挖作用改變錫膏的印刷量 比金屬刮刀便宜 對(duì)于細(xì)間距的印刷

10、，推薦使用90以上硬度的復(fù)合材料刮刀金屬刮刀 使用壽命要長(zhǎng)于復(fù)合材料 比較脆弱 最流行 刮挖效應(yīng)的影響較小刮挖效應(yīng) 使用復(fù)合材料刮刀時(shí)，太大的刮刀壓力會(huì)將錫膏從網(wǎng)孔中挖出刮刀試驗(yàn)刮刀試驗(yàn)0.00500.001000.001500.002000.002500.003000.003500.004000.004500.005000.0004080120160160 腳腳QFP錫膏量錫膏量刮挖效應(yīng)對(duì)錫膏量的影響13241324金屬刮金屬刮刀刀復(fù)合刮刀復(fù)合刮刀刮刀長(zhǎng)度 刮刀兩邊的長(zhǎng)度應(yīng)該長(zhǎng)于PCB板0.51.5英寸刮刀刮刀PCB鋼網(wǎng)刮刀角度 刮刀與PCB板之間的角度大約為45角度與壓力的關(guān)系 刮刀角度可以改變錫膏的受力情況45o用相同的壓力滾動(dòng)和填充錫膏刮刀速度 金屬刮刀推薦值0.51.0英寸/秒 復(fù)合材料推薦值1.02.0英寸/秒刮刀速度 生產(chǎn)細(xì)間距板時(shí)，刮刀速度推薦值為0.5英寸/秒環(huán)境因素 合適的環(huán)境條件對(duì)于好的印刷質(zhì)量是非