SMT錫膏印刷技術(shù)(理論實(shí)操)

錫膏印刷技術(shù)11行業(yè)進(jìn)步錫膏印刷技術(shù)11行業(yè)進(jìn)步焊接是一個(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(duì)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？22行業(yè)進(jìn)步焊接是一個(gè)比較復(fù)雜的物理、化學(xué)過程，當(dāng)用焊錫焊接一.施加焊膏工藝33行業(yè)進(jìn)步一.施加焊膏工藝33行業(yè)進(jìn)步施加焊膏是SMT的關(guān)鍵工序

施加焊膏是保證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60%-80%的質(zhì)量問題出在印刷工藝。44行業(yè)進(jìn)步施加焊膏是SMT的關(guān)鍵工序施加焊膏是保證SMT質(zhì)5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180℃～300℃之間，所用焊料的要成分是錫和鉛，故又稱為錫鉛焊料。焊膏?

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.5行業(yè)進(jìn)步5焊接學(xué)中，習(xí)慣上將焊接溫度低于450℃的焊接稱為軟

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

6行業(yè)進(jìn)步

合

金

類

型

熔

化

溫

度

7焊膏?

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。焊膏中金屬粉末的顆粒細(xì)度在20~75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3~4個(gè)顆粒，對(duì)于精細(xì)間距的元器件應(yīng)選用顆粒細(xì)度在20~40微米之間的球形焊膏。

粒度越小，黏度越大；粒度過大，會(huì)使錫膏黏結(jié)性能變差。粒度太細(xì)，會(huì)由于表面積增大，使其表面含氧量增高，所以也不能采用。7行業(yè)進(jìn)步7焊膏?惰性氣體中將熔融的焊料霧化制成微細(xì)的粒狀金屬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(zhǎng)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(duì)錫膏的擴(kuò)展性.潤濕性.塌陷.粘度變化.清洗性.和儲(chǔ)存壽命起決定性作用。8行業(yè)進(jìn)步8助焊劑

?傳統(tǒng)的助焊劑通常以松香為基體.松香具有弱

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(duì)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？9行業(yè)進(jìn)步助焊劑的化學(xué)組成？9行業(yè)進(jìn)步(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(huì)使浸潤擴(kuò)散困難,比重大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:

10行業(yè)進(jìn)步(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了解印刷原理，提高印刷質(zhì)量1111行業(yè)進(jìn)步了解印刷原理，提高印刷質(zhì)量1111行業(yè)進(jìn)步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。1212行業(yè)進(jìn)步1.印刷焊膏的原理焊膏和貼片膠都是觸變流體，具

刮板焊膏模板焊膏在刮板前滾動(dòng)前進(jìn)產(chǎn)生將焊膏注入漏孔的壓力切變力使焊膏注入漏孔焊膏釋放（脫模）PCB1313行業(yè)進(jìn)步刮板焊膏模板焊膏在刮板前滾動(dòng)前進(jìn)產(chǎn)生將焊膏注入漏孔的壓力切變

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)1414行業(yè)進(jìn)步焊膏在刮板前滾動(dòng)，才能產(chǎn)生將焊膏注入開口的壓力印刷時(shí)

圖1-4放大后的焊膏印刷脫模示意圖Fs——焊膏與PCB焊盤之間的粘合力：與開口面積、焊膏黏度有關(guān)Ft——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B1515行業(yè)進(jìn)步圖

(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1616行業(yè)進(jìn)步1616行業(yè)進(jìn)步3.刮刀材料、形狀及印刷方式(a)刮刀材料

①橡膠（聚胺酯）刮刀橡膠刮刀有一定的柔性，用于絲網(wǎng)印刷以及模板表面不太平整、例如經(jīng)過減薄處理（有凹面）的模板印刷。橡膠刮刀的硬度：肖氏（shore）75度~85度。

②金屬刮刀金屬刮刀耐磨、使用壽命長(zhǎng)（約10萬次，是聚胺酯的10倍左右）。用于平整度好的金屬模板印刷；適宜各種間距、密度的印刷，特別對(duì)窄間距、高密度印刷質(zhì)量比較高，而且使用壽命長(zhǎng)，應(yīng)用最廣泛。

1717行業(yè)進(jìn)步3.刮刀材料、形狀及印刷方式(a)刮刀材料1717行業(yè)進(jìn)

(b)刮刀形狀和結(jié)構(gòu)

橡膠刮刀的形狀有菱形和拖尾形兩種。

菱形刮刀——是將10mm×10mm的方形聚胺脂夾在支架中間，前后呈45°角。菱形刮刀可采用單刮刀作雙向印刷。刮刀在每個(gè)行程末端可跳過焊膏。菱形刮刀的焊膏量不易控制，并容易污染刮刀頭。

拖尾形刮刀——一般都采用雙刮刀形式。刮刀的角度一般為45°~60°。1818行業(yè)進(jìn)步(b)刮刀形狀和結(jié)構(gòu)1818行業(yè)進(jìn)步

圖2-7各種不同形狀的刮刀示意圖手動(dòng)刮刀橡膠刮刀金屬刮刀1919行業(yè)進(jìn)步手動(dòng)刮刀橡膠刮刀金屬刮刀1919行業(yè)進(jìn)步(d)印刷方式

①單向印刷（刮刀只能作一個(gè)方向印刷）單向印刷時(shí)有一塊刮刀是印刷用的，另一塊刮刀是作為回料用的；

②雙向印刷雙向印刷時(shí)兩塊刮板進(jìn)行交替往返印刷。2020行業(yè)進(jìn)步(d)印刷方式2020行業(yè)進(jìn)步4.影響印刷質(zhì)量的主要因素

a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。2121行業(yè)進(jìn)步4.影響印刷質(zhì)量的主要因素a模板質(zhì)量——模板印刷

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%）2222行業(yè)進(jìn)步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)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；

……2323行業(yè)進(jìn)步從以上分析中可以看出，影響印刷質(zhì)量的因素非常多，5.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2424行業(yè)進(jìn)步5.提高印刷質(zhì)量的措施(1)加工合格的模板2424行業(yè)進(jìn)步1）模板厚度；2）設(shè)計(jì)的面積比和寬厚比；3）開孔的幾何形狀；4）開孔孔壁的光滑程度。(1)加工合格的模板25行業(yè)進(jìn)步1）模板厚度；(1)加工合格的模板25行業(yè)進(jìn)步印刷模板，又稱漏板、鋼網(wǎng)，它是用來定量分配焊膏，是保證焊膏印刷質(zhì)量的的關(guān)鍵工裝冶具。

考慮到刮刀起始位置和焊膏流動(dòng)，在不銹鋼板漏印圖形四圍應(yīng)留有刮刀和焊膏停留的尺寸，一般情況漏印圖形四周與網(wǎng)板粘接膠的邊緣之間至少要留有40mm以上距離。具體留多少尺寸應(yīng)根據(jù)不同印刷機(jī)確定。有些印刷機(jī)需要留有65mm。

26漏印圖形區(qū)域不銹鋼板粘接膠網(wǎng)框＞40mm印制模板？26行業(yè)進(jìn)步印刷模板，又稱漏板、鋼網(wǎng)，它是用來定量分配網(wǎng)框尺寸：

網(wǎng)框尺寸是根據(jù)印刷機(jī)的框架結(jié)構(gòu)尺寸確定。一般情況下網(wǎng)框尺寸應(yīng)與印刷機(jī)網(wǎng)框尺寸相同，特殊情況下例如當(dāng)印制板尺寸很小或印刷面積很小時(shí)，可以使用小于設(shè)備網(wǎng)框尺寸的小尺寸網(wǎng)框，但設(shè)備必須配有網(wǎng)框適配器，否則不可使用小尺寸網(wǎng)框。2727行業(yè)進(jìn)步網(wǎng)框尺寸：2727行業(yè)進(jìn)步模板的厚度？

模板印刷是接觸印刷&漏印，印刷時(shí)不銹鋼模板的底面接觸PCB表面，因此模板的厚度就是焊膏圖形的厚度，模板厚度是決定焊膏量的關(guān)鍵參數(shù)，因此必須正確選擇模板厚度。另外，可以通過適當(dāng)修改開口尺寸來彌補(bǔ)不同元器件對(duì)焊膏量的不同需求?？傊?，模板的厚度與開口尺寸決定了焊膏的印刷量。模板厚度應(yīng)根據(jù)印制板組裝密度、元器件大小、引腳（或焊球）之間的間距進(jìn)行確定。大的Chip元件以及PLCC要求焊膏量多一些,則模板厚度厚一些；小的Chip元件以及窄間距QFP和窄間距BGA（μBGA）、CSP要求焊膏量少一些,則模板厚度薄一些。2828行業(yè)進(jìn)步模板的厚度？2828行業(yè)進(jìn)步排版？

指印刷圖形放在模板的什么位置：以PCB外形居中；或以焊盤圖形居中；或有特殊要求，如在同一塊模板上加工兩種以上PCB的圖形等。（1）一般情況下應(yīng)以焊盤圖形居中，以焊盤圖形居中印刷時(shí)能選用小尺寸的刮刀，可以節(jié)省焊膏，還可以減少焊膏鋪展面積，從而減少焊膏與空氣接觸面積，有利于防止焊膏中溶劑揮發(fā)。（2）當(dāng)印制板尺寸比較大，而焊盤圖形的位置集中在PCB的某一邊時(shí)，應(yīng)采用以PCB外形居中，如果以焊盤圖形居中，印刷時(shí)可能會(huì)造成印制板超出印刷機(jī)工作臺(tái)的工作范圍。2929行業(yè)進(jìn)步排版？2929行業(yè)進(jìn)步（3）當(dāng)PCB尺寸很小或焊盤圖形范圍很小時(shí)，可將雙面板的圖形或幾個(gè)產(chǎn)品的漏印圖形加工在同一塊模板上，這樣可以節(jié)省模板加工費(fèi)。但必須給加工廠提供幾個(gè)產(chǎn)品圖形在模板上的布置要求，用文字說明或用示意圖說明。兩個(gè)產(chǎn)品的圖形間距產(chǎn)品1（10—20mm即可）產(chǎn)品23030行業(yè)進(jìn)步（3）當(dāng)PCB尺寸很小或焊盤圖形范圍很小時(shí)，可將雙面SMT不銹鋼模板制作工藝要求金屬模板的制造方法:（1）化學(xué)腐蝕法（減法）——錫磷青銅、不銹鋼板。（2）激光切割法（減法）——不銹鋼、高分子聚脂板。（3）電鑄法（加法）——鎳板。3131行業(yè)進(jìn)步SMT不銹鋼模板制作工藝要求金屬模板的制造方法:3131行業(yè)鋼網(wǎng)及選用化學(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，可返工電鑄工藝：精度高，技術(shù)新，底部需整平32行業(yè)進(jìn)步鋼網(wǎng)及選用化學(xué)蝕刻：技術(shù)成熟、成本低32行業(yè)進(jìn)步0201、0.3mmQFP、CSP等器件1.價(jià)格昂貴2.制作周期長(zhǎng)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(huì)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(duì)象缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)基材方法三種制造方法的比較3333行業(yè)進(jìn)步0201、1.價(jià)格昂貴1.尺寸精度高鎳電鑄法0.5mmQFP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3434行業(yè)進(jìn)步蝕刻鋼板：過度蝕刻或蝕刻不足過度蝕刻蝕刻不足3434行業(yè)進(jìn)步孔壁粗糙影響焊膏釋放3535行業(yè)進(jìn)步孔壁粗糙影響焊膏釋放3535行業(yè)進(jìn)步模板厚度與開口尺寸基本要求:

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

36（摘錄于：IPC-7525模板設(shè)計(jì)導(dǎo)則）36行業(yè)進(jìn)步模板厚度與開口尺寸基本要求:36（摘錄于：IPC-7525（摘錄于：IPC-7525模板設(shè)計(jì)導(dǎo)則）37行業(yè)進(jìn)步（摘錄于：IPC-7525模板設(shè)計(jì)導(dǎo)則）37行業(yè)進(jìn)步通用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為，開孔大小應(yīng)該比PCB焊盤要相應(yīng)減小。模板開孔通常比照PCB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。將開孔上倒圓角能促進(jìn)模板的清潔度。開孔的幾何形狀?如間距為1.3–0.4mm的J型引腳或翼型引腳元件，通?？s減量：寬為0.03–0.08mm，長(zhǎng)為0.05–0.13mm。（摘錄于：IPC-7525模板設(shè)計(jì)導(dǎo)則）38行業(yè)進(jìn)步通用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為，開孔大小應(yīng)該比PCB焊盤要相應(yīng)減小。模板用鋼板的開口尺寸和形狀來減少印刷缺陷貼片后易粘連修改方法1修改方法239貼片前焊盤39行業(yè)進(jìn)步用鋼板的開口尺寸和形狀來減少印刷缺陷貼片后修改方法1修改方法有幾種開孔形狀有利于錫珠的產(chǎn)生，所有的設(shè)計(jì)都是為了能減少錫膏過多地留在元件之下。這些設(shè)計(jì)通常適用于免清洗工藝。（摘錄于：IPC-7525模板設(shè)計(jì)導(dǎo)則）40行業(yè)進(jìn)步有幾種開孔形狀有利于錫珠的產(chǎn)生，所有的設(shè)計(jì)都是為了能模板開口方向與刮刀移動(dòng)方向與刮刀移動(dòng)方向垂直的模板開口，因刮刀通過的時(shí)間短，焊膏難以被填入，常造成焊膏量不足。因此，為了使與刮刀移動(dòng)方向垂直與平行的模板開口的焊膏量相等，應(yīng)加大垂直方向的模板開口尺寸。模板開口長(zhǎng)度方向與刮刀移動(dòng)方向垂直模板開口長(zhǎng)度方向與刮刀移動(dòng)方向平行平行垂直4141行業(yè)進(jìn)步模板開口方向與刮刀移動(dòng)方向與刮刀移動(dòng)方向垂直紅膠開孔置于元件焊盤的中部。開孔為焊盤間距的1/3和元件寬度的110%。紅膠？（摘錄于：IPC-7525模板設(shè)計(jì)導(dǎo)則）42行業(yè)進(jìn)步紅膠開孔置于元件焊盤的中部。開孔為焊盤間距的1/3和Mark的處理方式（是否需要Mark,放在模板的哪一面等）；

模板上的Mark圖形是全自動(dòng)印刷機(jī)在印刷每一塊PCB前進(jìn)行PCB基準(zhǔn)校準(zhǔn)用，因此半自動(dòng)印刷機(jī)模板上不需要制作Mark圖形；全自動(dòng)印刷機(jī)必須制作Mark圖形，至于放在模板的哪一面，應(yīng)根據(jù)印刷機(jī)具體構(gòu)造（攝象機(jī)的位置）而定。4343行業(yè)進(jìn)步Mark的處理方式（是否需要Mark,放在模板的哪一面等）；用放大鏡或顯微鏡檢查焊盤開口的喇叭口是否向下，開口四周內(nèi)壁是否光滑、有無毛刺，重點(diǎn)檢查窄間距IC引腳開口的加工質(zhì)量；將該產(chǎn)品的印制板放在模板下底面，用模板的漏孔對(duì)準(zhǔn)印制板焊盤圖形，檢查圖形是否完全對(duì)準(zhǔn)，有無多孔（不需要的開口）和少孔（遺漏的開口）。如果發(fā)現(xiàn)問題，首先應(yīng)檢查是否我方確認(rèn)錯(cuò)誤，然后檢查是否加工問題，如果發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，應(yīng)及時(shí)反饋給模板加工廠，協(xié)商解決。44鋼網(wǎng)來料檢驗(yàn)項(xiàng)目：44行業(yè)進(jìn)步用放大鏡或顯微鏡檢查焊盤開口的喇叭口是否向下，開口四周內(nèi)壁是5.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4545行業(yè)進(jìn)步5.提高印刷質(zhì)量的措施(1)加工合格的模板4545行業(yè)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。4646行業(yè)進(jìn)步焊膏的合金粉末顆粒尺寸與印刷性的關(guān)系焊膏的合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PCB4747行業(yè)進(jìn)步合金粉末顆粒直徑選擇原則a焊料顆粒最大直徑≤模板最小開口寬焊膏的選擇方法（不同的產(chǎn)品要選擇不同的焊膏。）（a）根據(jù)產(chǎn)品本身的價(jià)值和用途，高可靠產(chǎn)品選擇高質(zhì)量的焊膏。（b）根據(jù)PCB和元器件存放時(shí)間和表面氧化程度選擇焊膏的活性。一般采用RMA級(jí)；高可靠性產(chǎn)品選擇R級(jí)；PCB、元器件存放時(shí)間長(zhǎng)，表面嚴(yán)重氧化，應(yīng)采用RA級(jí)，焊后清洗。（c）根據(jù)組裝工藝、印制板、元器件的具體情況選擇合金組分。一般鍍鉛錫印制板采用63Sn/37Pb；鈀金或鈀銀厚膜端頭和引腳可焊性較差的元器件、要求焊點(diǎn)質(zhì)量高的印制板采用62Sn/36Pb/2Ag；水金板一般不要選擇含銀的焊膏；(金與焊料中的錫形成金錫間共價(jià)化合物AuSn4，焊料中金的含量超過3%會(huì)使焊點(diǎn)變脆，用于焊接的金層厚度≤1μm。)4848行業(yè)進(jìn)步焊膏的選擇方法（不同的產(chǎn)品要選擇不同的焊膏。）4848行業(yè)進(jìn)（d）根據(jù)產(chǎn)品對(duì)清潔度的要求來選擇是否采用免清洗。免清洗工藝要選用不含鹵素或其它強(qiáng)腐蝕性化合物的焊膏；高可靠、航天、軍工、儀器儀表以及涉及生命安全的醫(yī)用器材要采用水清洗或溶劑清洗的焊膏，焊后必須清洗干凈。（e）BGA和CSP一般都需要采用高質(zhì)量的免清洗焊膏；（f）焊接熱敏元件時(shí)，應(yīng)選用含鉍的低熔點(diǎn)焊膏。4949行業(yè)進(jìn)步（d）根據(jù)產(chǎn)品對(duì)清潔度的要求來選擇是否采用免清洗。4949行（g）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。

>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5050行業(yè)進(jìn)步（g）根據(jù)PCB的組裝密度（有無窄間距）來選擇合金粉末顆粒度（h）合金粉末的形狀也會(huì)影響焊膏的印刷性和脫膜性球形顆粒的特點(diǎn)：焊膏粘度較低，印刷性好。球形顆粒的表面積小，含氧量低，有利于提高焊接質(zhì)量，但印刷后焊膏圖形容易塌落。適用于高密度窄間距的模板印刷，滴涂工藝。目前一般都采用球形顆粒。不定形顆粒的特點(diǎn)：合金粉末組成的焊膏粘度高，印刷后焊膏圖形不易塌落，但印刷性較差。不定形顆粒的表面積大，含氧量高，影響焊接質(zhì)量和焊點(diǎn)亮度。只適用于組裝密度較低的場(chǎng)合。因此目前一般都不采用不定形顆粒?？捎糜诖┬碾娙莸容^大焊接點(diǎn)場(chǎng)合。5151行業(yè)進(jìn)步（h）合金粉末的形狀也會(huì)影響焊膏的印刷性和脫膜性5151行業(yè)（i）根據(jù)施加焊膏的工藝以及組裝密度選擇焊膏的黏度

例如模板印刷工藝應(yīng)選擇高黏度焊膏、點(diǎn)膠工藝選擇低黏度焊膏，高密度印刷要求高黏度。

5252行業(yè)進(jìn)步（i）根據(jù)施加焊膏的工藝以及組裝密度選擇焊膏的黏度525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??；顆粒減小，粘度增加）③溫度（溫度增加，粘度減?。粶囟冉档?，粘度增加）5353行業(yè)進(jìn)步粘度5353行業(yè)進(jìn)步(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)5454行業(yè)進(jìn)步(a)合金焊料粉含量與黏度的關(guān)系ηηη合金粉末含量（w觸變指數(shù)和塌落度

焊膏是觸變性流體，焊膏的塌落度主要與焊膏的粘度和觸變性有關(guān)。觸變指數(shù)高，塌落度??；觸變指數(shù)低，塌落度大。影響觸變指數(shù)和塌落度主要因素：①合金焊料與焊劑的配比，即合金粉末在焊膏中的重量百分含量；②焊劑載體中的觸變劑性能和添加量；③顆粒形狀、尺寸。5555行業(yè)進(jìn)步觸變指數(shù)和塌落度5555行業(yè)進(jìn)步工作壽命和儲(chǔ)存期限

工作壽命是指在室溫下連續(xù)印刷時(shí)，焊膏的粘度隨時(shí)間變化小，焊膏不易干燥，印刷性（滾動(dòng)性）穩(wěn)定；同時(shí)焊膏從被涂敷到PCB上后到貼裝元器件之前保持粘結(jié)性能；再流焊不失效。一般要求在常溫下放置12~24小時(shí)，至少4小時(shí)，其性能保持不變。儲(chǔ)存期限是指在規(guī)定的保存條件下，焊膏從生產(chǎn)日期到使用前性能不嚴(yán)重降低，能不失效的正常使用之前的保存期限，一般規(guī)定在2~10℃下保存一年，至少3~6個(gè)月。5656行業(yè)進(jìn)步工作壽命和儲(chǔ)存期限5656行業(yè)進(jìn)步(2)焊膏的正確使用與管理a)必須儲(chǔ)存在5~10℃的條件下；b)要求使用前一天從冰箱取出焊膏（至少提前2小時(shí)），待焊膏達(dá)到室溫后才能打開容器蓋，防止水汽凝結(jié)；c)使用前用不銹鋼攪拌棒將焊膏攪拌均勻，攪拌棒一定要清潔；d)添加完焊膏后，應(yīng)蓋好容器蓋；e)免清洗焊膏不能使用回收的焊膏，如果印刷間隔超過1小時(shí)，須將焊膏從模板上拭去。將焊膏回收到當(dāng)天使用的容器中；f)印刷后盡量在4小時(shí)內(nèi)完成再流焊。g)免清洗焊膏修板后不能用酒精檫洗；h)需要清洗的產(chǎn)品，再流焊后應(yīng)當(dāng)天完成清洗；i)印刷操作時(shí)，要求拿PCB的邊緣或帶手套，以防污染PCB。j)回收的焊膏與新焊膏要分別存放5757行業(yè)進(jìn)步(2)焊膏的正確使用與管理5757行業(yè)進(jìn)步攪拌前攪拌后5858行業(yè)進(jìn)步攪拌前攪拌后5858行業(yè)進(jìn)步5.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59①圖形對(duì)準(zhǔn)②刮刀與網(wǎng)板的角度③焊膏的投入量（滾動(dòng)直徑）④刮刀壓力⑤印刷速度⑥網(wǎng)板（模板與PCB）分離速度⑦清洗模式和清洗頻率⑧建立檢驗(yàn)制度59行業(yè)進(jìn)步5.提高印刷質(zhì)量的措施(1)加工合格的模板59①圖形(3)印刷工藝控制

①圖形對(duì)準(zhǔn)——通過人工對(duì)工作臺(tái)或?qū)δ０遄鱔、Y、θ的精細(xì)調(diào)整，使PCB的焊盤圖形與模板漏孔圖形完全重合。

②刮刀與網(wǎng)板的角度——角度越小，向下的壓力越大，容易將焊膏注入漏孔中，但也容易使焊膏污染模板底面，造成焊膏圖形粘連。一般為45~60°。目前自動(dòng)和半自動(dòng)印刷機(jī)大多采用60°。6060行業(yè)進(jìn)步(3)印刷工藝控制6060行業(yè)進(jìn)步③焊膏的投入量（滾動(dòng)直徑）

焊膏的滾動(dòng)直徑∮h≈9~15mm較合適?！觝過小，不利于焊膏漏?。ㄓ∷⒌奶畛湫裕觝過大，過多的焊膏長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中不斷滾動(dòng)，對(duì)焊膏質(zhì)量不利。

焊膏的投入量應(yīng)根據(jù)刮刀的長(zhǎng)度加入。根據(jù)PCB組裝密度（每塊PCB的焊膏用量），估計(jì)出印刷100快還是150快添加一次焊膏?！觝焊膏高度（滾動(dòng)直徑）61刮刀運(yùn)動(dòng)方向61行業(yè)進(jìn)步③焊膏的投入量（滾動(dòng)直徑）∮h焊膏高度（滾動(dòng)直徑）61刮刀

④刮刀壓力刮刀壓力也是影響印刷質(zhì)量的重要因素。刮刀壓力實(shí)際是指刮刀下降的深度。壓力太小，可能會(huì)發(fā)生兩種情況：第①種情況是由于刮刀壓力小，會(huì)造成漏印量不足；第②種情況是由于刮刀壓力小，刮刀沒有緊貼模板表面，印刷時(shí)由于刮刀與PCB之間存在微小的間隙，因此相當(dāng)于增加了印刷厚度。另外壓力過小會(huì)使模板表面留有一層焊膏，容易造成圖形粘連等印刷缺陷。因此理想的刮刀壓力應(yīng)該恰好將焊膏從模板表面刮干凈。6262行業(yè)進(jìn)步④刮刀壓力6262行業(yè)進(jìn)步金屬刮刀的壓力應(yīng)比橡膠刮刀的壓力大一些，一般大1.2~1.5倍。橡膠刮刀的壓力過大，印刷時(shí)刮刀會(huì)壓入開口中，造成印刷量減少，特別是大尺寸的開口。因此加工模板時(shí)，可將大開口中間加一條小筋。注意：

緊固金屬刮刀時(shí)，緊固程度要適當(dāng)。用力過大由于應(yīng)力會(huì)造成刮刀變形，影響刮刀壽命。6363行業(yè)進(jìn)步金屬刮刀的壓力應(yīng)比橡膠刮刀的壓力大一些，一般大1.2金屬刮刀橡膠刮刀6464行業(yè)進(jìn)步金屬刮刀橡膠刮刀6464行業(yè)進(jìn)步⑤印刷速度由于刮刀速度與焊膏的粘稠度呈反比關(guān)系，有窄間距，高密度圖形時(shí)，速度要慢一些。速度過快，刮刀經(jīng)過模板開口的時(shí)間太短，焊膏不能充分滲入開口中，容易造成焊膏圖形不飽滿或漏印的印刷缺陷。

在刮刀角度一定的情況下，印刷速度和刮刀壓力存在一定的關(guān)系，降速度相當(dāng)于增加壓力，適當(dāng)降低壓力可起到提高印刷速度的效果。6565行業(yè)進(jìn)步⑤印刷速度6565行業(yè)進(jìn)步⑥網(wǎng)板（模板與PCB）分離速度有窄間距、高密度圖形時(shí)，網(wǎng)板分離速度要慢一些。為了提高窄間距、高密度印刷質(zhì)量，日立公司推出“加速度控制”方法——隨印刷工作臺(tái)下降行程，對(duì)下降速度進(jìn)行變速控制。6666行業(yè)進(jìn)步⑥網(wǎng)板（模板與PCB）分離速度6666行業(yè)進(jìn)步模板與PCB分離速度