SM印刷工藝控制

SMT印刷工藝控制印刷工序是SMT的關(guān)鍵工序印刷工序是保證SMT質(zhì)量的關(guān)鍵工序。目前一般都采用模板印刷。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，在PCB設(shè)計(jì)正確、元器件和印制板質(zhì)量有保證的前提下，表面組裝質(zhì)量問題中有70%的質(zhì)量問題出在印刷工藝。1.印刷焊膏的原理焊膏和貼片膠都是觸變流體，具有粘性。當(dāng)刮刀以一定速度和角度向前移動(dòng)時(shí)，對(duì)焊膏產(chǎn)生一定的壓力，推動(dòng)焊膏在刮板前滾動(dòng)，產(chǎn)生將焊膏注入網(wǎng)孔或漏孔所需的壓力，焊膏的粘性摩擦力使焊膏在刮板與網(wǎng)板交接處產(chǎn)生切變，切變力使焊膏的粘性下降，使焊膏順利地注入網(wǎng)孔或漏孔。刮板焊膏模板PCBa焊膏在刮板前滾動(dòng)前進(jìn)b產(chǎn)生將焊膏注入漏孔的壓力c切變力使焊膏注入漏孔

X

YF

刮刀的推動(dòng)力F可分解為推動(dòng)焊膏前進(jìn)分力X和將焊膏注入漏孔的壓力Yd焊膏釋放（脫模）圖1-3焊膏印刷原理示意圖

焊膏在刮板前滾動(dòng)，才能產(chǎn)生將焊膏注入開口的壓力刮板焊膏

印刷時(shí)焊膏填充模板開口的情況脫模焊膏滾動(dòng)2.影響焊膏脫模質(zhì)量的因素(a)模板開口尺寸：開口面積B與開口壁面積A比＞0.66時(shí)焊膏釋放（脫模）順利。

面積比＞0.66，焊膏釋放體積百分比＞80%面積比＜0.5，焊膏釋放體積百分比＜60%(b)焊膏黏度：焊膏與PCB焊盤之間的粘合力Fs＞焊膏與開口壁之間的摩擦力Ft時(shí)焊膏釋放順利。(c)開口壁的形狀和光滑度：開口壁光滑、喇叭口向下或垂直時(shí)焊膏釋放順利。圖1-4放大后的焊膏印刷脫模示意圖Ft——焊膏與PCB焊盤之間的粘合力：與開口面積、焊膏黏度有關(guān)Fs——焊膏與開口壁之間的摩檫阻力：與開口壁面積、光滑度有關(guān)A——焊膏與模板開口壁之間的接觸面積；B——焊膏與PCB焊盤之間的接觸面積(開口面積)PCB開口壁面積A開口面積B

(a)垂直開口(b)喇叭口向下(c)喇叭口向上易脫模易脫模脫模差圖1-5模板開口形狀示意圖3.影響印刷質(zhì)量的主要因素

a首先是模板質(zhì)量——模板印刷是接觸印刷，因此模板厚度與開口尺寸確定了焊膏的印刷量。焊膏量過多會(huì)產(chǎn)生橋接，焊膏量過少會(huì)產(chǎn)生焊錫不足或虛焊。模板開口形狀以及開口是否光滑也會(huì)影響脫模質(zhì)量。

b其次是焊膏質(zhì)量——焊膏的黏度、印刷性（滾動(dòng)性、轉(zhuǎn)移性）、觸變性、常溫下的使用壽命等都會(huì)影響印刷質(zhì)量。

c印刷工藝參數(shù)——刮刀速度、刮刀壓力、刮刀與網(wǎng)板的角度以及焊膏的黏度之間都存在一定的制約關(guān)系，因此只有正確控制這些參數(shù)，才能保證焊膏的印刷質(zhì)量。

d設(shè)備精度方面——在印刷高密度窄間距產(chǎn)品時(shí)，印刷機(jī)的印刷精度和重復(fù)印刷精度也會(huì)起一定的作用。

e環(huán)境溫度、濕度、以及環(huán)境衛(wèi)生——環(huán)境溫度過高會(huì)降低焊膏黏度，濕度過大時(shí)焊膏會(huì)吸收空氣中的水分，濕度過小時(shí)會(huì)加速焊膏中溶劑的揮發(fā)，環(huán)境中灰塵混入焊膏中會(huì)使焊點(diǎn)產(chǎn)生針孔。

（一般要求環(huán)境溫度23±3℃，相對(duì)濕度45~70%）從以上分析中可以看出，影響印刷質(zhì)量的因素非常多，而且印刷焊膏是一種動(dòng)態(tài)工藝。①焊膏的量隨時(shí)間而變化，如果不能及時(shí)添加焊膏的量，會(huì)造成焊膏漏印量少，圖形不飽滿。②焊膏的黏度和質(zhì)量隨時(shí)間、環(huán)境溫度、濕度、環(huán)境衛(wèi)生而變化；③模板底面的清潔程度及開口內(nèi)壁的狀態(tài)不斷變化；……4.提高印刷質(zhì)量的措施

(1)加工合格的模板(2)選擇適合工藝要求的焊膏并正確使用焊膏(3)印刷工藝控制(1)加工合格的模板

模板厚度與開口尺寸基本要求:（IPC7525標(biāo)準(zhǔn)）TW

L

寬厚比:開口寬度(W)/模板厚度(T)＞1.5

面積比:開口面積(W×L)/孔壁面積[2×(L+W)×T]＞0.66

蝕刻鋼板：過度蝕刻或蝕刻不足過度蝕刻開口變大蝕刻不足開口變小孔壁粗糙影響焊膏釋放窄間距時(shí)可采用激光+電拋光工藝根據(jù)PCB的組裝密度（有無窄間距）來選擇合金粉末顆粒度。常用焊膏的合金粉末顆粒尺寸分為四種粒度等級(jí)，窄間距時(shí)一般選擇20—45μm。

SMD引腳間距和焊料顆粒的關(guān)系>38μm的顆粒應(yīng)少于1%20~384>45μm的顆粒應(yīng)少于1%25~453>75μm的顆粒應(yīng)少于1%45~752<20μm微粉顆粒應(yīng)少于10%>150μm的顆粒應(yīng)少于1%75~1501微粉顆粒要求大顆粒要求80%以上合金粉末顆粒尺寸（μm）

合金粉末類型(2)焊膏的選擇方法焊膏的合金粉末顆粒尺寸與印刷性的關(guān)系

焊膏的合金粉末顆粒尺寸直接影響填充性和脫膜性

細(xì)小顆粒的焊膏印刷性比較好，特別對(duì)于高密度、窄間距的產(chǎn)品，由于模板開口尺寸小，必須采用小顆粒合金粉末，否則會(huì)影響印刷性和脫摸性。小顆粒合金粉的優(yōu)點(diǎn)：印刷性好，印刷圖形的清晰度高。缺點(diǎn)：易塌邊，表面積大，易被氧化。合金粉末顆粒直徑選擇原則a焊料顆粒最大直徑≤模板最小開口寬度的1/5；b圓形開口時(shí)，焊料顆粒最大直徑≤開口直徑的1/8。長(zhǎng)方形圓形開口c模板開口厚度（垂直）方向，最大顆粒數(shù)應(yīng)≥3個(gè)。焊膏焊盤PCB

粘度

焊膏是一種觸變性流體，在外力的作用下能產(chǎn)生流動(dòng)。粘度是焊膏的主要特性指標(biāo)，它是影響印刷性能的重要因素：粘度太大，焊膏不易穿出模板的漏孔，印出的圖形殘缺不全。粘度太小，印刷后焊膏圖形容易塌邊。

影響焊膏粘度的主要因素：①合金焊料粉的百分含量：（合金含量高，粘度就大；焊劑百分含量高，粘度就小。）②粉末顆粒度（顆粒大，粘度減?。活w粒減小，粘度增加）③溫度（溫度增加，粘度減小；溫度降低，粘度增加）(a)合金焊料粉含量與黏度的關(guān)系(b)溫度對(duì)黏度的影響(c)合金粉末粒度對(duì)黏度的影響η粘度η粘度η粘度合金粉末含量（wt%）T（℃）粒度（μm）(a)(b)(c)

觸變指數(shù)朋和塌落度焊膏是則觸變性言流體，莖焊膏的蔽塌落度賽主要與流焊膏的被粘度和瞧觸變性寶有關(guān)。顆觸變指狂數(shù)高，匪塌落度畫小；觸徑變指數(shù)刻低，塌滿落度大農(nóng)。影響觸變個(gè)指數(shù)和塌自落度主要餓因素：①合金焊魄料與焊劑臘的配比，凱即合金粉功末在焊膏針中的重量速百分含量日；②焊劑載特體中的觸礦變劑性能追和添加量掩；③顆粒形譜狀、尺寸犧。工作壽命樂和儲(chǔ)存期屋限工作壽命滑是指在室灰溫下連續(xù)依印刷時(shí)，發(fā)焊膏的粘草度隨時(shí)間糠變化小，隨焊膏不易瓶干燥，印企刷性（滾竹動(dòng)性）穩(wěn)疲定；同時(shí)焊膏從蘋被涂敷業(yè)到PC移B上后到貼裝元?jiǎng)牌骷白３终辰Y(jié)性牌能；再流焊不修失效。一獨(dú)般要求在常溫下放砍置12~24小時(shí)押，至少4豪小時(shí)，其禽性能保持圣不變。儲(chǔ)存期限是指在規(guī)定魚的保存嚴(yán)條件下朱，焊膏役從生產(chǎn)打日期到剪使用前耽性能不府嚴(yán)重降附低，能球不失效降的正常移使用之文前的保崗存期限孫，一般秋規(guī)定在懼2~10℃下挽保存一年秩，至少3~6個(gè)月床。焊膏的正賤確使用與再管理a)必般須儲(chǔ)存在豬5~10℃的虜條件下；b)蔥要求使安用前一靈天從冰屢箱取出絡(luò)焊膏（晌至少提飲前2小搏時(shí)），王待焊膏隱達(dá)到室登溫后才泳能打開劇容器蓋志，防止舞水汽凝課結(jié)；c)口使用前偽用不銹瘡鋼攪拌垮棒將焊披膏攪拌那均勻，翻攪拌棒景一定要托清潔；d)添揮加完焊膏督后，應(yīng)蓋昆好容器蓋另；e)免隆清洗焊膏民不能使用緣瑞回收的焊叉膏，如果供印刷間隔墓超過1小底時(shí)，須將客焊膏從模礙板上拭去鏈。將焊膏寺回收到當(dāng)咬天使用的嗎容器中；f)印波刷后盡量尸在4小時(shí)濕內(nèi)完成再小流焊。g)饒免清洗堂焊膏修造板后不事能用酒愁精檫洗??；h)需購要清洗的妹產(chǎn)品，再己流焊后應(yīng)馬當(dāng)天完成夜清洗；i)印驗(yàn)刷操作時(shí)組，要求拿掌PCB的鎮(zhèn)邊緣或帶澡手套，以臥防污染P長(zhǎng)CB。j)回漠收的焊膏擋與新焊膏鴨要分別存狼放(3)印惰刷工藝控盼制①圖形行對(duì)準(zhǔn)——通俘過人工漂對(duì)工作著臺(tái)或?qū)蚰０遄鲪踃、Y至、θ的偶精細(xì)調(diào)堡整，使落PCB嫩的焊盤樓圖形與冰模板漏安孔圖形幣完全重早合。②刮刀愚與網(wǎng)板的塞角度——角雜度越小超，向下勒的壓力睜越大，粒容易將針焊膏注搞入漏孔忘中，但土也容易含使焊膏姓污染模抄板底面選，造成雜焊膏圖厲形粘連戒。一般愛為45~60°訊。目前扛自動(dòng)和每半自動(dòng)阻印刷機(jī)膛大多采敏用60傾°。③焊膏的跨投入量（慮滾動(dòng)直徑填）焊膏的熟滾動(dòng)直中徑∮h≈9~容15m星m較合君適?！觝善過小不策利于焊適膏漏印鹿（印刷惡的填充印性）∮h復(fù)過大，暈過多的躁焊膏長(zhǎng)課時(shí)間暴士露在空淡氣中不禿斷滾動(dòng)幟，對(duì)焊報(bào)膏質(zhì)量壇不利。焊膏的投沾入量應(yīng)根鍵據(jù)刮刀的告長(zhǎng)度加入灑。根據(jù)P蘿CB組裝移密度（每剃快PCB歸的焊膏用偷量），估山計(jì)出印刷賺100快嬸還是15并0快添加哥一次焊膏設(shè)。刮刀運(yùn)動(dòng)踏方向∮h焊辭膏高度（屑滾動(dòng)直徑舉）④刮刀陜壓力——刮刀喚壓力也是旬影響印刷位質(zhì)量的重功要因素。此刮刀壓力鞠實(shí)際是指位刮刀下降在的深度，奮壓力太小腫，可能會(huì)超發(fā)生兩種仁情況：第壓①種情況晚是由于刮泳刀壓力小掘，刮刀在佩前進(jìn)過程具中產(chǎn)生的叢向下的Y食分力也小已，會(huì)造成觀漏印量不腳足；第②隨種情況是最由于刮刀戶壓力小，島刮刀沒有娛緊貼模板茂表面，印吊刷時(shí)由于等刮刀與P愛CB之間曠存在微小沈的間隙，增因此相當(dāng)傅于增加了蒜印刷厚度克。另外壓赤力過小會(huì)浪使模板表牙面留有一啟層焊膏，蕩容易造成倦圖形粘連午等印刷缺京陷。因此理想的刮債刀壓力應(yīng)辭該恰好將漢焊膏從模集板表面刮蠟干凈。⑤印刷速講度——由飲于刮刀經(jīng)速度與腿焊膏的海粘稠度清呈反比耀關(guān)系，花有窄間銀距，高挑密度圖脊形時(shí)，葡速度要恩慢一些杯。速度折過快，扎刮刀經(jīng)反過模板著開口的掘時(shí)間太膜短，焊挖膏不能既充分滲長(zhǎng)入開口智中，容愁易造成癢焊膏圖添形不飽給滿或漏逝印的印趕刷缺陷笨。在刮刀角樂度一定的網(wǎng)情況下，憤印刷速度腿和刮刀壓優(yōu)力存在一苦定的關(guān)系倍，降速度傾相當(dāng)于增特加壓力，敘適當(dāng)降低李壓力可起田到提高印脾刷速度的專效果。⑥網(wǎng)濕板（模板與P不CB）分離臉?biāo)俣扔姓g談距、高接密度圖獅形時(shí)，網(wǎng)板分極離速度要慢一還些。為了提蹈高窄間埋距、高裝密度印吹刷質(zhì)量簡(jiǎn)，日立屑公司推搶出“加獵速度控次制”方無法——洽隨印刷政工作臺(tái)仁下降行稱程，對(duì)繁下降速仍度進(jìn)行挨變速控茶制。模板與P楊CB分離搜速度分離速度抄增加時(shí)，育模板與P圣CB間變聽成負(fù)壓，怪焊膏與焊洞盤的凝聚如力小，使繳部分焊膏蒼粘在模板洽底面和開騾口壁上，崗造成少印丑和粘連。分離速煮度減慢暫時(shí)，P犧CB與且模板間柱的負(fù)壓奪變小，斤焊膏的歪凝聚力疲大，而茄使焊膏走很容易酬脫離模晨板開口漏壁，印肆刷狀態(tài)駱良好。模板分離部PCB的繩速度2m悶m/s以嫩下為宜。卷入殘留焊膏大氣壓負(fù)壓模板分離粘著力凝聚力⑦清洗稅模式和清盆洗頻率——經(jīng)常雹清洗模板越底面也是疾保證印刷碌質(zhì)量的因翠素。應(yīng)根充據(jù)焊膏、長(zhǎng)模板材料譜、厚度及瓦開口大小叫等情況確漏定清洗模達(dá)式和清洗頻夢(mèng)率。（瘋1濕1拌干或2恐濕1干喜等，