SMT锡膏印刷技术

1、1会计学SMT锡膏印刷技术锡膏印刷技术 焊接是一个比较复杂的物理、化学过程，当用焊锡焊接金属时，随着电烙铁的加热和焊剂的帮助，焊锡先对焊接表面产生润湿，并逐渐向金属扩散，在焊锡与金属的接触面形成附着层，冷却后即形成牢因可靠的金属合金。焊接？2345 焊接学中，习惯上将焊接温度低于450的焊接称为软焊料。电子线路的焊接温度通常在180300之间，所用焊料的要成分是锡和铅，故又称为锡铅焊料。焊 以锡铅合金为主，有的锡焊料还含少量的锑。含铅37，锡63%的锡合金俗称焊锡，熔点约183。这是最普遍的锡铅焊。 锡膏是由合金焊料粉和糊状助焊剂均匀搅拌而成的膏状体锡膏是由合金焊料粉和糊状助焊剂均匀搅拌而成的

2、膏状体. 合 金 类 型 熔 化 温 度 再 流 焊 温 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不同熔点锡膏的再流焊温度 7焊 惰性气体中将熔融的焊料雾化制成微细的粒状金属。焊膏中金属粉末的颗粒形状有2种：即球形、不定形。 焊膏

3、中金属粉末的颗粒细度在2075微米。一般来说，焊膏颗粒细度选择的依据是：最小尺寸的金属漏版开孔应能允许同时通过34个颗粒，对于精细间距的元器件应选用颗粒细度在2040微米之间的球形焊膏。 粒度越小，黏度越大；粒度过大，会使锡膏黏结性能变差。粒度太细，会由于表面积增大，使其表面含氧量增高，所以也不能采用。8助焊剂 传统的助焊剂通常以松香为基体.松香具有弱酸性和热熔流动性,并具有良好的绝缘性.耐湿性.无腐蚀性.无毒性和长期稳定性,是不多得的助焊材料. 通过助焊剂中活性剂的作用,能清除被焊材料表面以及锡粉本身的氧化物,使焊料迅速扩散并附着在被焊金属表面.助焊剂的组成对锡膏的扩展性.润湿性.塌陷.粘度

4、变化.清洗性.和储存寿命起决定性作用。 目前在SMT中采用的大多是以松香为基体的活性助焊剂.由于松香随着品种.产地和生产工艺的不同,其化学组成和性能有较大差异,因此,对松香优选是保证助焊剂质量的关键. 通常助焊剂还包括以下成分:活性剂.成膜物质.添加剂（消光剂、光亮剂、缓蚀剂、阻燃剂）和溶剂.助焊剂的化学组成？(1).去除焊接表面的氧化物,防止焊接时焊锡和焊接表面的再氧化降低焊锡的表面张力.(2).熔点比焊料低,在焊料熔化之前,助焊剂要先熔化,才能充分发挥助焊作用.(3).浸润扩散速度比熔化焊料快,通常要求扩展在90%左右或90%以上.(4).粘度和比重比焊料小,粘度大会使浸润扩散困难,比重大

5、就不能覆盖焊料表面. (5).焊接时不产生焊珠飞溅,也不产生毒气和强烈的刺激性臭味.(6).焊后残渣易于去除,并具有不腐蚀.不吸湿和不导电等特性.(7).不沾性,焊接后不沾手,焊点不易拉尖. (8).在常温下贮存稳定助焊剂应具有以下作用: 1112刮板刮板焊膏焊膏模板模板焊膏在刮焊膏在刮板前滚动板前滚动前进前进产生将焊膏注产生将焊膏注入漏孔的压力入漏孔的压力切变力使焊切变力使焊膏注入漏孔膏注入漏孔焊膏释放（脱模）焊膏释放（脱模）PCBPCB13印刷时焊膏填充模板开口的情况印刷时焊膏填充模板开口的情况脱模脱模焊膏滚动焊膏滚动14PCB开口壁面积开口壁面积A开口面积开口面积B15161718手动刮

6、刀手动刮刀橡胶刮刀橡胶刮刀 金属刮刀金属刮刀1920212223241 1）模板厚度；）模板厚度；2 2）设计的面积比和宽厚比；）设计的面积比和宽厚比；3 3）开孔的几何形状；）开孔的几何形状；4 4）开孔孔壁的光滑程度。）开孔孔壁的光滑程度。(1)(1)加工合格的模板加工合格的模板26漏印图形区域 不锈钢板 粘接胶网框40mm印制模板？印制模板？2728293031钢网及选用钢网及选用化学蚀刻：技术成熟、成本低化学蚀刻：技术成熟、成本低激光切割：精度高，技术新，侧壁需抛光，可返工激光切割：精度高，技术新，侧壁需抛光，可返工电铸工艺：精度高，技术新，底部需整平电铸工艺：精度高，技术新，底部需整

7、平320201、0.3mmQFP、CSP等器件1.价格昂贵2.制作周期长1.尺寸精度高2.窗口形状好3.孔壁光滑镍电铸法0.5mmQFP、 BGA、CSP等器件1.价格较高2.孔壁有时会有毛刺，需化学抛光加工1.尺寸精度高2.窗口形状好3.孔壁较光洁不锈钢高分子聚脂激光法0.65mmQFP以上的器件1.窗口图形不够好2.孔壁不光滑3.模板尺寸不宜过大价廉锡磷青铜易加工锡磷青铜不锈钢化学腐蚀法适用对象缺点优点基材方法33343536（摘录于：IPC-7525 模板设计导则）（摘录于：IPC-7525 模板设计导则） 通用的设计标准认为，通用的设计标准认为，开孔大小应该比开孔大小应该比PCBPCB

8、焊盘要相应减小焊盘要相应减小。模板开孔通常比照模板开孔通常比照PCBPCB原始焊盘进行更改。减小面积和修正开原始焊盘进行更改。减小面积和修正开孔形状通常是为了提高锡膏的印刷质量、回流工艺和模板在孔形状通常是为了提高锡膏的印刷质量、回流工艺和模板在锡膏印刷过程中更加清洁，这有利于减少锡膏印刷偏离焊盘锡膏印刷过程中更加清洁，这有利于减少锡膏印刷偏离焊盘的几率，而印刷偏离焊盘易导致锡珠和桥连。的几率，而印刷偏离焊盘易导致锡珠和桥连。 将开孔上将开孔上倒圆角倒圆角能促进模板的清洁度。能促进模板的清洁度。开孔的几何形状开孔的几何形状? ?l如间距为如间距为1.31.30.4 mm0.4 mm的的J J型

9、引脚或翼型引脚元件，通常型引脚或翼型引脚元件，通常缩减量：宽为缩减量：宽为0.030.030.08 mm0.08 mm，长为，长为0.050.050.13 mm0.13 mm。（摘录于：IPC-7525 模板设计导则）贴片后贴片后易粘连易粘连修改方法修改方法1修改方法修改方法239贴片前贴片前焊盘焊盘 有几种开孔形状有利于锡珠的产生，所有的设计都有几种开孔形状有利于锡珠的产生，所有的设计都是为了能是为了能减少锡膏过多地留在元件之下减少锡膏过多地留在元件之下。这些设计通常。这些设计通常适用于免清洗工艺。适用于免清洗工艺。（摘录于：IPC-7525 模板设计导则）模板开口长度方向模板开口长度方向与

10、刮刀移动方向垂直与刮刀移动方向垂直模板开口长度方向模板开口长度方向与刮刀移动方向平行与刮刀移动方向平行平行平行垂直垂直41 红胶开孔置于元件焊盘的中部。开孔为焊盘间距的红胶开孔置于元件焊盘的中部。开孔为焊盘间距的1/31/3和元件宽度的和元件宽度的110%110%。红胶？红胶？（摘录于：IPC-7525 模板设计导则）4344钢网来料检验项目：454647484938m的颗粒应少于1%2038 445m的颗粒应少于1%2545 375m的颗粒应少于1%4575 2150m的颗粒应少于1%75150 1微粉颗粒要求大颗粒要求80%以上合金粉末颗粒尺寸（m） 合金粉末类型 50515253粘粘度度

11、粘粘度度粘粘度度合金粉末含量（合金粉末含量（wt%）T（） 粒度（粒度（m）(a) (b) (c) (b) (c) 545556575859建立检验制度60h 焊膏高度（滚动直径）焊膏高度（滚动直径）61刮刀运动方向刮干净。6263橡胶刮橡胶刮刀刀646566卷入残留焊膏大气压负压模板分离粘着力凝聚力6768印刷焊膏取样规则印刷焊膏取样规则批次范围取样数量不合格品的允许数量15001305013200501320110000802100013500012536970缺陷名称和含义判定标准产生原因和解决措施 印刷不完全，部分焊盘上没有印上焊膏 未印上部分应小于焊盘面积的251. 漏孔睹塞：擦模板

12、底部,严重时用无纤维纸或软毛牙刷蘸无水乙醇擦。2. 缺焊膏或在刮刀宽度方向焊膏不均匀：加焊膏，使均匀。3. 焊膏粘度不合适，印刷性不好：换焊膏。4. 焊膏滚动性不好：减慢印刷速度，适当增加刮刀延时，使刮刀上的焊膏充分流到模板上。5.焊膏粘在模板底部：减慢离板速度。焊膏太薄，焊膏厚度达不能规定要求焊膏在焊盘上的厚度同模板厚度，一般为0.150.2mm1. 减慢印刷速度2. 减小印刷压力3. 增加印刷遍数焊膏厚度不一致，焊盘上焊膏有的地方薄，有的地方厚小于或大于模板厚度1. 模板与PCB不平行：调PCB工作台的水平2. 焊膏不均匀：印刷前搅拌均匀71缺陷名称和含义判定标准产生原因和解决措施图形坍塌，焊膏往四边塌陷超出焊盘面积的25或焊膏图形粘连焊膏粘度小、触变性不好：应换焊膏焊膏图形粘连 相邻焊盘图形连在一起 1. 模板底部不干净：清洁模板底部2. 印刷遍数多：修正参数3. 压力过大：修正参数拉尖，焊盘上的焊膏呈小丘状焊膏上表面不平度小于 0.2mm1. 焊膏粘度大：换焊膏2. 离板速度快：调参数PCB表面沾污PCB表面被焊膏