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广州SMT贴片加工如何作好焊膏的印刷

2018-04-21 14:14:38
由 定昌电子 发表

   焊膏打印是广州SMT贴片加工出产中的要害工序,影响 PCB 拼装板的焊接质量。本文剖析焊膏打印技能中影响打印质量的许多要素,对其构成缘由和机理作出剖析,并关于这些要素供给了解决方案。 

  跟着元件封装的飞速开展,越来越多的 PBGA 、 CBGA 、 CCGA 、 QFN 、 0201 、 01005 阻容元件等得到广泛运用,外表贴装技能亦随之疾速开展,在其出产进程中,焊膏打印关于整个出产进程的影响和作用越来越遭到工程师们的注重。在职业中公司也都广泛认同要取得的好的焊接,质量上长时刻牢靠的产物,首先要注重的就是焊膏的打印。南山SMT贴片加工出产中不但要把握和运用焊膏打印技能,而且需求能剖析其间发生疑问的缘由,并将改进办法运用回出产实践中。 

  1 焊膏的要素 

  焊膏比单纯的锡铅合金杂乱得多,主要成分如下:焊料合金颗粒、助焊剂、流变性调理剂、粘度操控剂、溶剂等。的确把握关联要素,挑选不一样类型的焊膏;一起还要挑选产物制程技能完善、质量安稳的大厂。一般挑选焊膏时要注意以下要素:

 

 

  2 模板的要素 

  2.1 网板的资料及刻制 

  一般用化学腐蚀和激光切开两种办法 , 关于高精度的网板 , 应选用激光切开制作办法 , 因为激光切开的孔壁直 , 粗糙度小 ( 小于 3μm ) 且有一个锥度。有人现现已过试验证明关于盐粒巨细的 01005 器材,焊膏打印有更高的精度需求,激光切开现已不能满意,需求选用特别电铸,也叫电镀。 

  2.2 网板的各有些与焊膏打印的联系 

  ( 1 )开孔的外形尺度 

  网板上开孔的形状与打印板上焊盘的形状几许尺度对焊膏的精细打印是十分重要的。在南山SMT贴片加工的时分,高端的贴片机能准确操控贴装压力,意图也包含尽量不去揉捏、损坏焊膏图画,避免在回流呈现桥连、溅锡。网板上的开孔主要由打印板上相对应的焊盘尺度决议。一般为网板上开孔的尺度应比相对应焊盘小 10% 。实践上不少公司在网板制作上采纳的是开孔和焊盘份额 1 : 1 ,小批量、多种类的出产还存在许多的手艺焊接,笔者试验焊接过不少 QFN 器材,用的是手艺点焊膏的办法,而且严厉操控了每个点的焊膏量,但无论怎样调理回流温度,用 X-RAY 检测,器材底部都存在或多或少的锡珠。根据实践状况不具备制作网板的条件,最终用器材植球的办法才抵达了较好的焊接作用,但这也是满意了特别条件,并只能在很小批量出产时才干运用。 SMT打印技能-怎么做好锡膏的打印(2) 

   

  ( 2 )网板的厚度 

  网板的厚度与开孔的尺度对焊膏的打印以及后边的再流焊有着很大的联系 , 具体为厚度越薄开孔越大 , 越有利于焊膏开释。经证明 , 杰出的打印质量有必要需求开孔尺度与网板厚度比值大于 1.5 。不然焊膏打印不完全。一般状况下 , 对 ,0.3 ~ 0.4 mm的引线间隔 , 用厚度为 0.12 ~ 0.15 mm网板 ,0.3 以下的间隔 , 用厚度为 0.1 mm网板。 

  3 )网板开孔方向与尺度 

  焊膏在焊盘长度方向上的开释与打印方向共一起 , 比两者方向笔直时的打印作用好。具体的网板描绘技能可根据表 2 来施行。 

  3 焊膏打印进程的技能操控 

  焊膏打印是一个技能性很强的进程 , 其涉及到的技能参数十分多 , 每个参数调整不妥都会对贴装产物质量形成十分大的影响。 

  1.1 焊膏的黏度 (Viscosity) 

  焊膏的黏度是影响打印功能的最重要要素,黏度太大,焊膏不易穿过模板的开孔,印出的线条残缺不全,黏度太低,简单流动和塌边,影响?∷⒌姆直媪拖咛醯钠秸浴? 

  焊膏黏度能够用准确黏度仪进行丈量,实践作业中公司若是收购的是进口?

  ( 1 )从 0 ℃ 回复到室温的进程,密封和时刻必定要确保 ; 

  ( 2 )拌和最佳运用专用的拌和器; 

  ( 3 )出产量小,焊膏存在重复运用的状况,需求拟定严厉的标准,标准外的焊膏必定要严厉停止运用。 

  1.2 焊膏的粘性 (Tackiness) 

  焊膏的粘性不行 , 打印时焊膏在模板上不会翻滚 , 其直接结果是焊膏不能悉数填满模板开孔 , 形成焊膏堆积量缺乏。南山SMT贴片加工焊膏的粘性太大则会使焊膏挂在模板孔壁上而不能悉数漏印在焊盘上。 

  焊膏的粘性挑选一般需求其自粘才干大于它与模板的粘接才干 , 而它与模板孔壁的粘接力又小于其与焊盘的粘接力。 

  1.3 焊膏颗粒的均匀性与巨细 

  膏焊料的颗粒形状、直径巨细及其均匀性也影响其打印功能 , 比来职业中由 01005 器材印发的对 3# 、 4# 、 5# 焊膏的打印特性研讨真是不少,笔者觉得某一类焊膏的焊料颗粒,类型规模内最大颗粒的直径约为或许略小于模板开口尺度的 1/5, 再选用恰当厚度和技能打孔的网板就能抵达抱负的打印作用。一般细微颗粒的焊膏会有非常好的焊膏印条清晰度 , 但却简单发生塌边 , 被氧化程度和时机也高。一般是以引脚间隔作为其间一个重要挑选要素 , 一起统筹功能和价钱。具体的引脚间隔与焊料颗粒的联系如表 1 所示。 

  如今许多单位都在对 01005 元件的焊盘描绘标准作思考,但首要就是联系对应描绘的网板开口和选用的焊膏颗粒对打印质量的影响作评价。 

   

  1.4 焊膏的金属含量 

  焊膏中金属的含量决议着焊接后焊料的厚度。跟着金属所占百分比含量的添加 ,南山SMT贴片加工焊料厚度也添加。但在给定黏度下 , 随金属含量的添加 , 焊料的桥连倾向也相应增大。 

  回流焊后需求器材管脚焊接结实 , 焊量丰满、润滑并在器材 ( 阻容器材 ) 端头高度方向上有 1/3 ~ 2/3 高度的爬高。为了满意对焊点的焊锡膏量的需求 , 一般选用 85% ~ 92% 金属含量的焊膏 , 焊膏制作厂商一般将金属含量操控在 89% 或 90%, 运用作用非常好。

 

 

  3.1 丝印机打印参数的设定调整 

  ( 1 )刮刀压力 

  刮刀压力的改动 , 对打印来说影响严重。太小的压力 , 会使焊膏不能有用地抵达模板开孔的底部且不能很好地堆积在焊盘上 ; 太大的压力 , 则致使焊膏印得太薄 , 甚至会损坏模板。抱负状况为正好把焊膏从模板外表刮洁净。别的刮刀的硬度也会影响焊膏的厚薄。太软的刮刀会使焊膏洼陷 , 所以主张选用较硬的刮刀或金属刮刀。 

   

  ( 2 )打印厚度 

  打印厚度是由模板的厚度所决议的 , 当然机器的设定和焊膏的特性也有必定的联系。打印厚度的微量调整 , 南山SMT贴片加工经常是经过调理刮刀速度及刮刀压力来完成。恰当下降刮刀的打印速度 , 能够添加打印至印制板的焊膏量。有一点很显着 : 下降刮刀的速度等于进步刮刀的压力 ; 相反 , 进步了刮刀的速度等于下降了刮刀的压力。 

  ( 3 )打印速度 

  刮刀速度快有利于模板的回弹 , 但一起会阻止焊膏向印制板焊盘上传递 , 而速度过慢会导致焊盘上所印焊膏的分辨力不良。另一方面刮刀的速度和焊膏的黏稠度有很大的联系 , 刮刀速度越慢 , 焊膏的黏稠度越大 ; 相同 , 刮刀速度越快 , 焊膏的黏稠度越小。一般关于细间隔打印速度规模为 12 ~ 40 mm / s。 

  ( 4 )打印办法 

  模板的打印办法可分为触摸式 ( on - contact ) 和非触摸式 ( off - contact ) 。模板与印制板之间存在空隙的打印称为非触摸式打印。在机器设置时 , 这个间隔是可调整的 , 一般空隙为 0 ~ 1.27 mm ; 而模板打印没有打印空隙 ( 即零空隙 ) 的打印办法称为触摸式打印。触摸式打印的模板笔直抬起可使打印质量所受影响最小 , 它尤适用细间隔的焊膏打印。 

  ( 5 )刮刀的参数 

  刮刀的参数包含刮刀的资料、厚度和宽度、刮刀关联于到刀架的弹力以及刮刀关于模板的视点等 , 这些参数均不一样程度地影响着焊膏的分配。其间刮刀关联于模板的视点θ为 60°~ 65°时 , 焊膏打印的质量最佳。 

  在打印的一起要思考到开口尺度和刮刀走向的联系。焊膏的传统打印办法是刮刀沿着模板的x或y方向以 90 o角运转 , 这往往致使了器材在开孔不一样走向 ) 上焊膏量不一样 , 经试验认证 , 当开孔长方向与刮刀方向平行时刮出的焊膏厚度比两者笔直时刮出的焊膏厚度多了约 60% 。刮刀以 45° 的方向进行打印 , 可显着改进焊膏在不一样模板开孔走向上的失衡表象 , 一起还能够削减刮刀对细间隔的模板开孔的损坏。 

  ( 6 )脱模速度 

  印制板与模板的脱离速度也会对打印作用发生较大影响。时刻过长 , 易在模板底部残留焊膏 , 时刻过短 , 不利于焊膏的直立 , 影响其清晰度。 

  其实每个丝网打印设备的制作公司,在类型研发的时分都会做许多的打印试验,描绘细节上也都有个各自的特征。当需求采办丝网打印设备的时分,应该向厂家做具体的征询,多做比拟,把厂家关于上述几个参数的试验和证明进程细心研讨。 

  ( 7 )模板清洁 

  在焊膏打印进程中一般每隔 10 块板需对模板底部清洁一次 , 以消除其底部的附着物 , 一般选用无水酒精作为清洁液。 

  3.2 焊膏运用时的技能操控 

  ( 1 )严厉在有用期内运用焊膏南山SMT贴片加工, 素日焊膏保管在冰箱中 , 运用前需求置于室温 6 h以上 , 之后方可开盖运用 , 用后的焊膏独自寄存 , 再用时要断定质量能否合格 ; 

  ( 2 )出产前操作者运用专用设备拌和焊膏使其均匀 , 最佳守时用黏度测验仪或定性对焊膏黏度进行抽测 ; 

  ( 3 )当日当班打印首块打印板或设备调整后 , 要使用焊膏厚度测验仪对焊膏打印厚度进行测定 , 测验点选在印制板测验面的上下、左右及中心等 5 点 , 记载数值 , 需求焊膏厚度规模在模板厚度的 -10% ~ +15%; 

  ( 4 )出产进程中 , 对焊膏打印质量进行 100% 查验 , 主要内容为焊膏图形能否完好、厚度能否均匀、能否有焊膏拉尖表象 ; 

   

  ( 5 )当班作业完成后按技能需求清洁模板 ; 

  ( 6 )在打印试验或打印失利后 , 印制板上的焊膏需求用超声波清洁设备进行完全清洁并晒干 , 以避免再次运用时因为板上残留焊膏导致的回流焊后呈现焊球。 

  3.3 常见打印缺点及解决办法 

  焊膏打印是一项十分杂乱的技能 , 既受资料的影响 , 一起又跟设备和参数有直接联系 , 经过对打印进程中各个细微环节的操控 , 能够说是细节决议胜败,为避免在打印中经常呈现的缺点 , 下面扼要剖析焊膏打印时发生的几种最常见的缺点及相应的避免或解决办法。 

  3.3.1 打印不完全 

  打印不完满是指焊盘上有些当地没印上焊膏。发生缘由可能是 : 

  ( 1 )开孔堵塞或有些焊膏黏在模板底部; 

  ( 2 )焊膏黏度太小; 

  ( 3 )焊膏中有较大尺度的金属粉末颗粒; 

  ( 4 )刮刀磨损。 

  避免解决办法 : 清洁开孔和模板底部 , 挑选黏度适宜的焊膏 , 并使焊膏打印能有用地掩盖整个打印区域 ; 挑选金属粉末颗粒尺度与开孔尺度相对应的焊膏 ; 查看替换刮刀。 

  3.3.2 拉尖 

  拉尖是打印后焊盘上的焊膏呈小山?遄? , 发生的缘由可能是刮刀空隙或焊膏黏度太大。避免或解决办法 :南山SMT贴片加工恰当调小刮刀空隙或挑选适宜黏度的焊膏。 

  3.3.3 陷落 

  打印后 , 焊膏往焊盘两头陷落。发生缘由 : 

  ( 1 )刮刀压力太大; 

  ( 2 )印制板定位不牢; 

  ( 3 )焊膏黏度或金属含量太低。 

  避免或解决办法 : 调整压力 ; 从头固定印制板 ; 挑选适宜黏度的焊膏。 

  3.3.4 焊膏太薄 

  发生的缘由 : 

  ( 1 )模板太薄; 

  ( 2 )刮刀压力太大; 

  ( 3 )焊膏流动性差。 

  避免或解决办法 : 挑选适宜厚度的模板 ; 挑选颗粒度和黏度适宜的焊膏 ; 下降刮刀压力。 

  3.3.5 厚度不共同 

  打印后 , 焊盘上焊膏厚度不共同 , 发生缘由 : 

  ( 1 )模板与印制板不平行; 

  ( 2 )焊膏拌和不均匀 , 使得粒度不共同。 

  避免或解决办法 : 调整模板与印制板的相对方位 ; 印前充沛拌和焊膏。 

  3.3.6 边际和外表有毛刺 

  发生的缘由可能是焊膏黏度偏低 , 模板开孔孔壁粗糙。 

  避免或解决办法 : 挑选黏度略高的焊膏 ; 打印前查看模板开孔的蚀刻质量。 

  4 结束语 

为确保外表贴装产物质量 , 有必要对出产各个环节中的要害要素进行剖析研讨 ,南山SMT贴片加工拟定出有用的操控办法。作为要害工序的焊膏打印更是重中之重 , 只要拟定出适宜的参数 , 并把握它们之间的规则 , 才干得到优质的焊膏打印质量。