錫膏印刷工藝課件

1、錫膏印刷工程版次：A/0SMT工藝流程錫膏介紹模板介紹印刷原理缺陷分析本期課程的主要內(nèi)容!Screen PrinterMountReflowAOISMT工藝流程Screen Printer在SMT中使用無(wú)鉛焊料： 在前幾個(gè)世紀(jì)，人們逐漸從醫(yī)學(xué)和化學(xué)上認(rèn)識(shí)到了鉛（PB）的毒性。而被限制使用?，F(xiàn)在電子裝配業(yè)面臨同樣的問(wèn)題，人們關(guān)心的是：焊料合金中的鉛是否真正的威脅到人們的健康以及環(huán)境的安全。答案不明確，但無(wú)鉛焊料已經(jīng)在使用。歐洲委員會(huì)初步計(jì)劃在2004年或2008年強(qiáng)制執(zhí)行。目前尚待批準(zhǔn)，但是電子裝配業(yè)還是要為將來(lái)的變化作準(zhǔn)備。錫膏介紹無(wú)鉛錫膏熔化溫度范圍： Screen Printer無(wú)鉛焊錫化

2、學(xué)成份 48Sn/52In 42Sn/58Bi91Sn/9Zn 93.5Sn/3Sb/2Bi/1.5Cu 95.5Sn/3.5Ag/1Zn 93.3Sn/3.1Ag/3.1Bi/0.5Cu 99.3Sn/0.7Cu95Sn/5Sb 65Sn/25Ag/10Sb96.5Sn/3.5Ag熔點(diǎn)范圍 118C 共熔138C 共熔 199C 共熔 218C 共熔218221C209 212C 227C232240C233C221C 共熔說(shuō) 明 低熔點(diǎn)、昂貴、強(qiáng)度低 已制定、Bi的可利用關(guān)注 渣多、潛在腐蝕性 高強(qiáng)度、很好的溫度疲勞特性 高強(qiáng)度、好的溫度疲勞特性高強(qiáng)度、好的溫度疲勞特性高強(qiáng)度、高熔點(diǎn)好的剪

3、切強(qiáng)度和溫度疲勞特性摩托羅拉專利、高強(qiáng)度高強(qiáng)度、高熔點(diǎn)97Sn/2Cu/0.8Sb/0.2Ag 226228C高熔點(diǎn)錫膏介紹Screen Printer錫膏的主要成分：成 分焊料合金粉末助焊劑主 要 材 料作 用 Sn/PbSn/Pb/Ag 活化劑增粘劑溶 劑搖溶性附加劑 SMD與電路的連接 松香，甘油硬脂酸脂鹽酸，聯(lián)氨，三乙醇酸 金屬表面的凈化 松香，松香脂，聚丁烯凈化金屬表面，與SMD保持粘性丙三醇，乙二醇對(duì)焊膏特性的適應(yīng)性Castor石臘（臘乳化液）軟膏基劑防離散，塌邊等焊接不良錫膏介紹Screen Printer錫膏介紹Screen Printer錫膏介紹Screen Printer模

4、板(Stencil)材料性能的比較:性 能抗拉強(qiáng)度耐化學(xué)性吸 水 率網(wǎng)目范圍尺寸穩(wěn)定性耐磨性能彈性及延伸率連續(xù)印次數(shù)破壞點(diǎn)延伸率油量控制纖維粗細(xì)價(jià) 格不 銹 鋼 尼 龍聚 脂材 質(zhì)極高極好不吸水30-500極佳差(0.1%)2萬(wàn)40-60%差細(xì)高中等好24%16-400差中等極佳（2%）4萬(wàn)20-24%好較粗低高好0.4%60-390中等中等佳（2%）4萬(wàn)10-14%好粗中極佳模板介紹Screen Printer模板制造技術(shù) 化學(xué)蝕刻模板電鑄成行模板激光切割模板簡(jiǎn) 介優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)在金屬箔上涂抗蝕保護(hù)劑用銷釘定位感光工具將圖形曝光在金屬箔兩面，然后使用雙面工藝同時(shí)從兩面腐蝕金屬箔通過(guò)在一個(gè)要形成

5、開孔的基板上顯影刻膠，然后逐個(gè)原子，逐層地在光刻膠周圍電鍍出模板直接從客戶的原始Gerber數(shù)據(jù)產(chǎn)生，在作必要修改后傳送到激光機(jī)，由激光光束進(jìn)行切割成本最低周轉(zhuǎn)最快形成刀鋒或沙漏形狀縱橫比1.5：1提供完美的工藝定位沒(méi)有幾何形狀的限制改進(jìn)錫膏的釋放要涉及一個(gè)感光工具電鍍工藝不均勻失去密封效果密封塊可能會(huì)去掉縱橫比1：1錯(cuò)誤減少消除位置不正機(jī)會(huì)激光光束產(chǎn)生金屬熔渣造成孔壁粗糙縱橫比1：1模板(Stencil)制造技術(shù):模板介紹Stencil (又叫模板）：StencilPCBStencil的梯形開口Screen PrinterPCBStencilStencil的刀鋒形開口激光切割模板和電鑄成行模

6、板化學(xué)蝕刻模板模板介紹Solder pasteSqueegeeStencilScreen PrinterSTENCIL PRINTINGScreen Printer 內(nèi)部工作圖印刷原理Screen PrinterScreen Printer 的基本要素：Solder (又叫錫膏） 經(jīng)驗(yàn)公式：三球定律 至少有三個(gè)最大直徑的錫珠能垂直排在模板的厚度方向上 至少有三個(gè)最大直徑的錫珠能水平排在模板的最小孔的寬度方向上 單位： 錫珠使用米制（Micron)度量，而模板厚度工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是美國(guó)的專用 單位Thou.(1m=1*10-3mm,1thou=1*10-3inches,25mm1thou) 判斷錫膏具有

7、正確粘度的一種經(jīng)濟(jì)和實(shí)際的方法： 攪拌錫膏30秒，挑起一些高出容器三，四英寸，錫膏自行下滴， 如果開始時(shí)象稠的糖漿一樣滑落，然后分段斷裂落下到容器內(nèi) 為良好。反之，粘度較差。 印刷原理Squeegee(又叫刮板或刮刀）菱形刮刀拖裙形刮刀聚乙烯材料或類似材料金屬10mm45度角SqueegeeStencil菱形刮刀Screen Printer拖裙形刮刀SqueegeeStencil45-60度角印刷原理Squeegee的壓力設(shè)定：第一步：在每50mm的Squeegee長(zhǎng)度上施加1kg的壓力。第二步：減少壓力直到錫膏開始留在模板上刮不干凈，在增加 1kg的壓力第三步：在錫膏刮不干凈開始到掛班沉入絲

8、孔內(nèi)挖出錫膏之間 有1-2kg的可接受范圍即可達(dá)到好的印制效果。Screen PrinterSqueegee的硬度范圍用顏色代號(hào)來(lái)區(qū)分： very soft 紅色 soft 綠色 hard 藍(lán)色 very hard 白色印刷原理Screen Printer錫膏絲印缺陷分析: 問(wèn)題及原因 對(duì) 策搭錫BRIDGING 錫粉量少、粘度低、粒度大、室溫度、印膏太厚、放置壓力太大等。（通常當(dāng)兩焊墊之間有少許印膏搭連，于高溫熔焊時(shí)常會(huì)被各墊上的主錫體所拉回去，一旦無(wú)法拉回，將造成短路或錫球，對(duì)細(xì)密間距都很危險(xiǎn)）。提高錫膏中金屬成份比例（提高到88 %以上）。增加錫膏的粘度（70萬(wàn) CPS以上）減小錫粉的粒

9、度（例如由200目降到300目）降低環(huán)境的溫度（降至27OC以下）降低所印錫膏的厚度（降至架空高度SNAP-OFF，減低刮刀壓力及速度）加強(qiáng)印膏的精準(zhǔn)度。調(diào)整印膏的各種施工參數(shù)。減輕零件放置所施加的壓力。調(diào)整預(yù)熱及熔焊的溫度曲線。缺陷分析問(wèn)題及原因 對(duì) 策2.發(fā)生皮層 CURSTING 由于錫膏助焊劑中的活化劑太強(qiáng),環(huán)境溫度太高及鉛量太多時(shí),會(huì)造成粒子外層上的氧化層被剝落所致. 3.膏量太多 EXCESSIVE PASTE 原因與“搭橋”相似.避免將錫膏暴露于濕氣中.降低錫膏中的助焊劑的活性.降低金屬中的鉛含量.減少所印之錫膏厚度提升印著的精準(zhǔn)度.調(diào)整錫膏印刷的參數(shù).錫膏絲印缺陷分析: Scr

10、een Printer缺陷分析錫膏絲印缺陷分析: Screen Printer 問(wèn)題及原因 對(duì) 策4.膏量不足 INSUFFICIENT PASTE 常在鋼板印刷時(shí)發(fā)生,可能是網(wǎng)布的絲徑太粗,板膜太薄等原因.5.粘著力不足 POOR TACK RETENTION 環(huán)境溫度高風(fēng)速大,造成錫膏中溶劑逸失太多,以及錫粉粒度太大的問(wèn)題.增加印膏厚度,如改變網(wǎng)布或板膜等.提升印著的精準(zhǔn)度.調(diào)整錫膏印刷的參數(shù). 消除溶劑逸失的條件(如降低室溫、減少吹風(fēng)等）。降低金屬含量的百分比。降低錫膏粘度。降低錫膏粒度。調(diào)整錫膏粒度的分配。缺陷分析錫膏絲印缺陷分析: Screen Printer 問(wèn)題及原因 對(duì) 策6.

11、坍塌 SLUMPING 原因與“搭橋”相似。7.模糊 SMEARING 形成的原因與搭橋或坍塌 很類似，但印刷施工不善的原因居多，如壓力太大、架空高度不足等。增加錫膏中的金屬含量百分比。增加錫膏粘度。降低錫膏粒度。降低環(huán)境溫度。減少印膏的厚度。減輕零件放置所施加的壓力。增加金屬含量百分比。增加錫膏粘度。調(diào)整環(huán)境溫度。調(diào)整錫膏印刷的參數(shù)。缺陷分析Problems in Printing 絲印過(guò)程中的問(wèn)題Unevern Printing 絲印不均Solder Ball 錫珠Exposed Base 裸銅Squeezee Comparing(Mask Surface) 刮刀對(duì)比Solder Ball

12、(Edge of Pad) 錫珠（焊盤邊緣）No Solder by Uneven Printing由于絲印不均造成無(wú)錫Solder goes around to backside of mask焊錫流入絲網(wǎng)背面Wetting is not spread and solder set in mask open.流動(dòng)的錫未能較好擴(kuò)展, 焊錫粘附絲網(wǎng)開口內(nèi)壁.Metal remains solder on the printing plate and quicken drying.金屬刮刀可使焊錫粘附在絲印盤上并會(huì)快速干燥.Printing is longer than pad. Solder b

13、all occurs due to protruded solder after reflow.絲印的長(zhǎng)度長(zhǎng)于焊盤?；亓骱螽a(chǎn)生錫珠是由于焊膏突出過(guò)高10缺陷分析Printing Process 絲印過(guò)程Countermeasures for Defects 不良對(duì)策M(jìn)ain Cause (主要原因) Rolling Ability(滾動(dòng)能力) Through Ability (穿透能力) Quick Drying (快速干燥) It is worse than Pb Eutectic.比含鉛錫膏更糟Defects 不良Countermeasures 對(duì)策Uneven Printing絲印不均S

14、older Ball錫珠Appeared Base-Metal裸露的金屬焊盤Solder Ball (Top of Pad)錫珠(焊盤頂端)Study for Mask-open Profile (絲網(wǎng)開口曲線圖研究）PlAN: Adjust Length as sameSize as the pad(during experiment)（計(jì)劃：在實(shí)驗(yàn)中調(diào)整至和焊盤相 同的寬度）Change of Cleaning Frequency調(diào)整清洗頻率：20 sheets/cleaning5 sheets /cleaningAdoption of Rubber Squeezee采用橡膠刮刀Impro

15、vement of Rolling Ability改進(jìn)滾動(dòng)能力Improvement for Solder Paste錫膏改進(jìn)11缺陷分析謝謝你的聆聽每一次的加油，每一次的努力都是為了下一次更好的自己。7月-227月-22Saturday, July 30, 2022天生我材必有用，千金散盡還復(fù)來(lái)。00:41:1800:41:1800:417/30/2022 12:41:18 AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。7月-2200:41:1800:41Jul-2230-Jul-22得道多助失道寡助，掌控人心方位上。00:41:1800:41:1800:41Saturday, July 30, 2022安全在于心細(xì)，事故出在麻痹。7月-227月-2200:41:1800:41:18July 30, 2022加強(qiáng)自身建設(shè)，增強(qiáng)個(gè)人的休養(yǎng)。2022年7月30日12:41 上午7月-227月-22擴(kuò)展市場(chǎng)，開發(fā)未來(lái)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在。30 七月 202212:41:18 上午00:41:187月-22做專業(yè)的企業(yè)，做專業(yè)的事情，讓自己專業(yè)起來(lái)。七月 2212:41 上午7月-2200:41July 30, 2022時(shí)間是人類發(fā)展的空間。2022/7/30 0:41:1800:41:1830 July 2022科學(xué)，你是國(guó)力的靈