表面组装技术ppt课件

1、 焊膏和贴片胶都是触变流体，具有粘性。当刮刀以一定焊膏和贴片胶都是触变流体，具有粘性。当刮刀以一定速度和角度向前移动时，对焊膏产生一定的压力，推动速度和角度向前移动时，对焊膏产生一定的压力，推动焊膏在刮板前滚动，产生将焊膏注入网孔或漏孔所需的焊膏在刮板前滚动，产生将焊膏注入网孔或漏孔所需的压力，焊膏的粘性摩擦力使焊膏在刮板与网板交接处产压力，焊膏的粘性摩擦力使焊膏在刮板与网板交接处产生切变，切变力使焊膏的粘性下降，使焊膏顺利地注入生切变，切变力使焊膏的粘性下降，使焊膏顺利地注入网孔或漏孔。网孔或漏孔。刮板 焊膏模板PCB a焊膏在刮板前滚动前进 b产生将焊膏注入漏孔的压力 c切变力使焊膏注入漏

2、孔 X Y F 刮刀的推动力F可分解为 推动焊膏前进分力X和 将焊膏注入漏孔的压力Y d焊膏释放脱模）图1-3 焊膏印刷原理示意图 焊膏在刮板前滚动，才能产生将焊膏注入开口的压力焊膏在刮板前滚动，才能产生将焊膏注入开口的压力刮板刮板 焊膏焊膏 脱模脱模 (a) (a) 模板开口尺寸：开口面积模板开口尺寸：开口面积B B与开口壁面积与开口壁面积A A比比0.660.66时焊膏释时焊膏释放脱模顺利。放脱模顺利。 面积比面积比0.660.66，焊膏释放体积百分比，焊膏释放体积百分比80%80% 面积比面积比0.50.5，焊膏释放体积百分比，焊膏释放体积百分比 60%60% (b) (b) 焊膏黏度：

3、焊膏与焊膏黏度：焊膏与PCBPCB焊盘之间的粘合力焊盘之间的粘合力FsFs焊膏与开口壁焊膏与开口壁之间的摩擦力之间的摩擦力FtFt时焊膏释放顺利。时焊膏释放顺利。 (c) (c) 开口壁的形状和光滑度：开口壁光滑、喇叭口向下或垂直时开口壁的形状和光滑度：开口壁光滑、喇叭口向下或垂直时焊膏释放顺利。焊膏释放顺利。 图图1-4 放大后的焊膏印刷脱模示意图放大后的焊膏印刷脱模示意图Ft焊膏与焊膏与PCB焊盘之间的粘合力：与开口面积、焊膏黏度有关焊盘之间的粘合力：与开口面积、焊膏黏度有关Fs焊膏与开口壁之间的摩檫阻力：与开口壁面积、光滑度有关焊膏与开口壁之间的摩檫阻力：与开口壁面积、光滑度有关A焊膏与

4、模板开口壁之间的接触面积；焊膏与模板开口壁之间的接触面积；B焊膏与焊膏与PCB焊盘之间的接触面积焊盘之间的接触面积(开口面积开口面积)PCB开口壁面积开口壁面积A开口面积开口面积B (a) 垂直开口 (b) 喇叭口向下 (c) 喇叭口向上 易脱模 易脱模 脱模差 图1-5 模板开口形状示意图 (b) 刮刀形状和结构 橡胶刮刀的形状有菱形和拖尾形两种。 菱形刮刀是将10mm10mm的方形聚胺脂夹在支架中间，前后呈45角。菱形刮刀可采用单刮刀作双向印刷。刮刀在每个行程末端可跳过焊膏。菱形刮刀的焊膏量不易控制，并容易污染刮刀头。 拖尾形刮刀一般都采用双刮刀形式。刮刀的角度一般为45 60。 RUB

5、MET 橡胶刮刀 金属刮刀 图2-7 各种不同形状的刮刀示意图手动刮刀 传统的印刷方式都是开放式印刷，焊膏暴露在空气中，在刮刀的推动下在模板表面来回滚动。有单向印刷和双向印刷两种印刷方式。 新型的印刷方式随着SMT向高密度、窄间距、无铅焊接的发展，对印刷精度、速度以及印刷质量有了进一步的要求。印刷设备和技术也在不断地改进和发展。出现了各种密封式的印刷技术。最初有英国DEK公司和美国MPM公司推出的刮刀旋转45以及密封式ProFlow捷流导流包印刷技术。最近日本Minami公司和Hitachi公司相继推出了单向旋转和双向密闭型印刷技术，见图2-8。这些新技术适合免清洗、无铅焊接、高密度、高速度印

6、刷的要求。 (a) (a) 传统开放式传统开放式 (b) (b) 单向旋转式单向旋转式 (c) (c) 固定压入式固定压入式 (d) (d) 双向密闭型双向密闭型 图图2-8 2-8 各种不同形式的印刷技术示意图各种不同形式的印刷技术示意图 a a 首先是模板质量首先是模板质量模板印刷是接触印刷，因此模板厚度模板印刷是接触印刷，因此模板厚度与开口尺寸确定了焊膏的印刷量。焊膏量过多会产生桥接，焊与开口尺寸确定了焊膏的印刷量。焊膏量过多会产生桥接，焊膏量过少会产生焊锡不足或虚焊。模板开口形状以及开口是否膏量过少会产生焊锡不足或虚焊。模板开口形状以及开口是否光滑也会影响脱模质量。光滑也会影响脱模质量

7、。 b b 其次是焊膏质量其次是焊膏质量焊膏的黏度、印刷性滚动性、转移焊膏的黏度、印刷性滚动性、转移性）、触变性、常温下的使用寿命等都会影响印刷质量。性）、触变性、常温下的使用寿命等都会影响印刷质量。 c c 印刷工艺参数印刷工艺参数刮刀速度、刮刀压力、刮刀与网板的角刮刀速度、刮刀压力、刮刀与网板的角度以及焊膏的黏度之间都存在一定的制约关系，因此只有正确度以及焊膏的黏度之间都存在一定的制约关系，因此只有正确控制这些参数，才能保证焊膏的印刷质量。控制这些参数，才能保证焊膏的印刷质量。 d d 设备精度方面设备精度方面在印刷高密度窄间距产品时，印刷机的在印刷高密度窄间距产品时，印刷机的印刷精度和重

8、复印刷精度也会起一定的作用。印刷精度和重复印刷精度也会起一定的作用。 e e 环境温度、湿度、以及环境卫生环境温度、湿度、以及环境卫生环境温度过高会降低环境温度过高会降低焊膏黏度，湿度过大时焊膏会吸收空气中的水分，湿度过小时会焊膏黏度，湿度过大时焊膏会吸收空气中的水分，湿度过小时会加速焊膏中溶剂的挥发，环境中灰尘混入焊膏中会使焊点产生针加速焊膏中溶剂的挥发，环境中灰尘混入焊膏中会使焊点产生针孔。孔。 （一般要求环境温度（一般要求环境温度232333，相对湿度，相对湿度4570%4570%） 从以上分析中可以看出，影响印刷质量的因素非常从以上分析中可以看出，影响印刷质量的因素非常多，而且印刷焊膏

9、是一种动态工艺。多，而且印刷焊膏是一种动态工艺。 焊膏的量随时间而变化，如果不能及时添加焊膏的焊膏的量随时间而变化，如果不能及时添加焊膏的量，会造成焊膏漏印量少，图形不饱满。量，会造成焊膏漏印量少，图形不饱满。 焊膏的黏度和质量随时间、环境温度、湿度、环境焊膏的黏度和质量随时间、环境温度、湿度、环境卫生而变化；卫生而变化； 模板底面的清洁程度及开口内壁的状态不断变化；模板底面的清洁程度及开口内壁的状态不断变化； (1) (1)加工合格的模板加工合格的模板 (2)(2)选择适合工艺要求的焊膏并正确使用焊膏选择适合工艺要求的焊膏并正确使用焊膏 (3)(3)印刷工艺控制印刷工艺控制 (1)(1)加工

10、合格的模板加工合格的模板 模板厚度与开口尺寸基本要求模板厚度与开口尺寸基本要求: : （IPC7525IPC7525标准）标准） T W T W L L 宽厚比宽厚比: : 开口宽度开口宽度(W)/(W)/模板厚度模板厚度(T)(T)1.51.5 面 积 比面 积 比 : : 开 口 面 积开 口 面 积 ( W( W L ) /L ) / 孔 壁 面 积孔 壁 面 积22(L+W)(L+W)T T 0.660.66 与刮刀移动方向垂直的模板开口，因刮刀通过的时间短，与刮刀移动方向垂直的模板开口，因刮刀通过的时间短，焊膏难以被填入，常造成焊膏量不足。因而，为了使与焊膏难以被填入，常造成焊膏量不

11、足。因而，为了使与刮刀移动方向垂直与平行的模板开口的焊膏量相等，应刮刀移动方向垂直与平行的模板开口的焊膏量相等，应加大垂直方向的模板开口尺寸。加大垂直方向的模板开口尺寸。 模板开口长度方向模板开口长度方向与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采用采用62Sn/36Pb /2Ag62Sn/36Pb /2Ag；水金板一般不要选择含银的焊膏；水金板一般不要选择含银的焊膏；( (金与焊料中的锡形成金锡间共价化合物金与焊料中的锡形成金锡间共价化合物AuSn4AuSn4，焊料中金，焊料中金的含量超过的含量超过3%3%会使焊点

12、变脆，用于焊接的金层厚度会使焊点变脆，用于焊接的金层厚度1m1m。) ) （d d根据产品对清洁度的要求来选择是否采用免清洗。根据产品对清洁度的要求来选择是否采用免清洗。 免清洗工艺要选用不含卤素或其它强腐蚀性化免清洗工艺要选用不含卤素或其它强腐蚀性化合物的焊膏；合物的焊膏； 高可靠、航天、军工、仪器仪表以及涉及生命安全高可靠、航天、军工、仪器仪表以及涉及生命安全的医用器材要采用水清洗或溶剂清洗的焊膏，焊后必须的医用器材要采用水清洗或溶剂清洗的焊膏，焊后必须清洗干净。清洗干净。 （e eBGABGA和和CSPCSP一般都需要采用高质量的免清洗焊膏；一般都需要采用高质量的免清洗焊膏； （f f焊

13、接热敏元件时，应选用含铋的低熔点焊膏。焊接热敏元件时，应选用含铋的低熔点焊膏。38m38m的颗粒应的颗粒应少于少于1%1%2038 445m45m的颗粒应的颗粒应少于少于1%1%2545 375m75m的颗粒应的颗粒应少于少于1%1%4575 220m150m150m的颗粒应的颗粒应少于少于1%1%75150 1微粉颗粒要求微粉颗粒要求大颗粒要求大颗粒要求80%以上合金粉末以上合金粉末颗粒尺寸颗粒尺寸m） 合金粉末类合金粉末类型型 焊膏的合金粉末颗粒尺寸直接影响填充性和脱膜性焊膏的合金粉末颗粒尺寸直接影响填充性和脱膜性 细小颗粒的焊膏印刷性比较好，特别对于高密度、窄间距的产品，细小颗粒的焊膏印

14、刷性比较好，特别对于高密度、窄间距的产品，由于模板开口尺寸小，必须采用小颗粒合金粉末，否则会影响印刷性由于模板开口尺寸小，必须采用小颗粒合金粉末，否则会影响印刷性和脱摸性。和脱摸性。小颗粒合金粉的优点：印刷性好，印刷图形的清晰度高。小颗粒合金粉的优点：印刷性好，印刷图形的清晰度高。 缺点：易塌边，表面积大，易被氧化。缺点：易塌边，表面积大，易被氧化。焊剂百分含量高，粘度就小。焊剂百分含量高，粘度就小。 ）粉末颗粒度颗粒大，粘度减小；颗粒减小，粘度粉末颗粒度颗粒大，粘度减小；颗粒减小，粘度增加）增加）温度温度增加，粘度减小；温度降低，粘度增加）温度温度增加，粘度减小；温度降低，粘度增加） (a)

15、 合金焊料粉含量与黏度的关系合金焊料粉含量与黏度的关系 (b) 温度对黏度的影响温度对黏度的影响 (c) 合金粉末粒度对黏度的影响合金粉末粒度对黏度的影响粘粘度度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) 常使用之前的保存期限，一般规定在常使用之前的保存期限，一般规定在210210下保下保存一年，至少存一年，至少3636个月。个月。h) h) 需要清洗的产品，再流焊后应当天完成清洗；需要清洗的产品，再流焊后应当天完成清洗；i) i) 印刷操作时，要求拿印刷操作时，要求拿PCBPCB的边缘或带手套，以防污染的边缘或带手套，以防污染PCBPCB。j)

16、 j) 回收的焊膏与新焊膏要分别存放回收的焊膏与新焊膏要分别存放h 焊膏高度滚动直径）焊膏高度滚动直径） 刮刀压力刮刀压力刮刀压力也是影响印刷质量刮刀压力也是影响印刷质量的重要因素。刮刀压力实际是指刮刀下降的深度，的重要因素。刮刀压力实际是指刮刀下降的深度，压力太小，可能会发生两种情况：第压力太小，可能会发生两种情况：第种情况是种情况是由于刮刀压力小，刮刀在前进过程中产生的向下由于刮刀压力小，刮刀在前进过程中产生的向下的的Y Y分力也小，会造成漏印量不足；第分力也小，会造成漏印量不足；第种情况是种情况是由于刮刀压力小，刮刀没有紧贴模板表面，印刷由于刮刀压力小，刮刀没有紧贴模板表面，印刷时由于刮

17、刀与时由于刮刀与PCBPCB之间存在微小的间隙，因此相当之间存在微小的间隙，因此相当于增加了印刷厚度。另外压力过小会使模板表面于增加了印刷厚度。另外压力过小会使模板表面留有一层焊膏，容易造成图形粘连等印刷缺陷。留有一层焊膏，容易造成图形粘连等印刷缺陷。因此理想的刮刀压力应该恰好将焊膏从模板表面因此理想的刮刀压力应该恰好将焊膏从模板表面刮干净。刮干净。 金属刮刀的压力应比橡胶刮刀的压力大一些，一般金属刮刀的压力应比橡胶刮刀的压力大一些，一般大大1.21.51.21.5倍。橡胶刮刀的压力过大，印刷时刮刀会压入倍。橡胶刮刀的压力过大，印刷时刮刀会压入开口中，造成印刷量减少，特别是大尺寸的开口。因此开

18、口中，造成印刷量减少，特别是大尺寸的开口。因此加工模板时，可将大开口中间加一条小筋。加工模板时，可将大开口中间加一条小筋。 注意：注意： 紧固金属刮刀时，紧固程度要适当。用力过大由于紧固金属刮刀时，紧固程度要适当。用力过大由于应力会造成刮刀变形，影响刮刀寿命。应力会造成刮刀变形，影响刮刀寿命。 再流焊时，由于热过孔和大面积散热焊盘中的气体向外溢再流焊时，由于热过孔和大面积散热焊盘中的气体向外溢出时容易产生溅射、锡球和气孔等各种缺陷，减小焊膏覆出时容易产生溅射、锡球和气孔等各种缺陷，减小焊膏覆盖面积可以得到改善。盖面积可以得到改善。 对于大面积散热焊盘，模板开口应缩小对于大面积散热焊盘，模板开口

19、应缩小2050%。 焊膏覆盖面积焊膏覆盖面积5080%较合适。较合适。 印刷速度印刷速度由于刮刀速度与焊膏的粘稠度由于刮刀速度与焊膏的粘稠度呈反比关系，有窄间距，高密度图形时，速度要慢呈反比关系，有窄间距，高密度图形时，速度要慢一些。速度过快，刮刀经过模板开口的时间太短，一些。速度过快，刮刀经过模板开口的时间太短，焊膏不能充分渗入开口中，容易造成焊膏图形不饱焊膏不能充分渗入开口中，容易造成焊膏图形不饱满或漏印的印刷缺陷。满或漏印的印刷缺陷。 在刮刀角度一定的情况下，印刷速度和刮刀压在刮刀角度一定的情况下，印刷速度和刮刀压力存在一定的关系，降速度相当于增加压力，适当力存在一定的关系，降速度相当于

20、增加压力，适当降低压力可起到提高印刷速度的效果。降低压力可起到提高印刷速度的效果。 分离速度增加时，模板与分离速度增加时，模板与PCB间变成负压，焊膏与焊盘的凝聚力间变成负压，焊膏与焊盘的凝聚力小，使部分焊膏粘在模板底面和开口壁上，造成少印和粘连。小，使部分焊膏粘在模板底面和开口壁上，造成少印和粘连。 分离速度减慢时，分离速度减慢时，PCB与模板间的负压变小，焊膏的凝聚力大，与模板间的负压变小，焊膏的凝聚力大，而使焊膏很容易脱离模板开口壁，印刷状态良好。而使焊膏很容易脱离模板开口壁，印刷状态良好。 模板分离模板分离PCB的速度的速度2mm/s以下为宜。以下为宜。卷入残留焊膏大气压负压模板分离粘

21、着力凝聚力 建立检验制度建立检验制度 必须严格首件检验。必须严格首件检验。 有有BGABGA、CSPCSP、高密度时每一块、高密度时每一块PCBPCB都要检验。都要检验。 一般密度时可以抽检。一般密度时可以抽检。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1500130501320050132011000080210001350001253 表1 不良品的判定和调整方法 6 SMT 6 SMT不锈钢激光模板制作外协程序及工艺要求不锈钢激光模板制作外协程序及工艺要求 印刷模板，又称漏板、钢板，它是用来定量分配焊膏，是保证焊膏印刷质量的的关键工装。 金属模板的制造方法: （1

22、化学腐蚀法减成法）锡磷青铜、不锈钢板。 （2激光切割法不锈钢、高分子聚脂板。 （3电铸法加成法）镍板。0201、0.3mmQFP、CSP等器件等器件1.价格昂贵价格昂贵2.制作周期长制作周期长1.尺寸精度高尺寸精度高2.窗口形状好窗口形状好3.孔壁光滑孔壁光滑镍镍电铸法电铸法0.5mmQFP、 BGA、CSP等等器件器件1.价格较高价格较高2.孔壁有时会有毛孔壁有时会有毛刺，需化学抛光加刺，需化学抛光加工工1.尺寸精度高尺寸精度高2.窗口形状好窗口形状好3.孔壁较光洁孔壁较光洁不锈钢不锈钢高分子聚高分子聚脂脂激光法激光法0.65mmQFP以上的器件以上的器件1.窗口图形不够好窗口图形不够好2.

23、孔壁不光滑孔壁不光滑3.模板尺寸不宜过模板尺寸不宜过大大价廉价廉锡磷青铜易加工锡磷青铜易加工锡磷青铜锡磷青铜不锈钢不锈钢化学腐蚀化学腐蚀法法适用对象适用对象缺点缺点优点优点基材基材方法方法 在表面组装技术中，焊膏的印刷质量直接影响表面组装板的加工质量。在焊膏印刷工艺中不锈钢模板的加工质量又直接影响焊膏的印刷质量，模板厚度与开口尺寸决定了焊膏的印刷量。而不锈钢激光模板均需要通过外协加工制作，因此在外协加工前必须正确填写“激光模板加工协议和“SMT模板制作资料确认表”，选择恰当的模板厚度和设计开口尺寸等参数，以确保焊膏的印刷质量。 下面介绍不锈钢激光模板制作的外协程序及模板制作工艺要求下面介绍不锈

24、钢激光模板制作的外协程序及模板制作工艺要求中各种参数的确定方法：中各种参数的确定方法： 8.4.1 8.4.1 向模板加工厂索取向模板加工厂索取“激光模板加工协议和激光模板加工协议和“SMTSMT模板制模板制作资料确认表作资料确认表 目前国内不锈钢激光模板加工厂主要有以下几个厂家：目前国内不锈钢激光模板加工厂主要有以下几个厂家： * * 深圳允升吉电子有限公司联系电话：深圳允升吉电子有限公司联系电话：75000057500005） 北京四方利华科技发展有限公司联系电话：北京四方利华科技发展有限公司联系电话：010-62710509010-62710509） * * 深圳光韵达实业有限公司联系电

25、话：深圳光韵达实业有限公司联系电话：66106416610641） * * 深圳光宏电子有限公司深圳光宏电子有限公司 （联系电话：（联系电话：64032686403268） * * 台湾正中印刷器材有限公司天津联系电话台湾正中印刷器材有限公司天津联系电话022-86321201022-86321201） 5.2 5.2 给模板加工厂发给模板加工厂发E-Mail(E-Mail(用用CADCAD软盘软盘) )或邮寄胶片或邮寄胶片 5.2.1 5.2.1 要求要求E-MailE-Mail传送的文件：传送的文件： a a 纯贴片的焊盘层纯贴片的焊盘层 （PADSPADS）；）； b b 与贴片元件的焊

26、盘相对应的丝印层与贴片元件的焊盘相对应的丝印层SILKSILK）；）； c c 含含PCBPCB边框的顶层边框的顶层TOPTOP）；）； d d 如果是拼板，需给出拼板图；如果是拼板，需给出拼板图； 5.2.2 5.2.2 邮寄黑白胶片的要求邮寄黑白胶片的要求 （当没有（当没有CADCAD文件时，可以邮寄黑白胶片）文件时，可以邮寄黑白胶片） a a 含含PCBPCB边框纯贴片的焊盘层边框纯贴片的焊盘层 （PADSPADS黑白胶片，如果是拼板，黑白胶片，如果是拼板，需给出拼板胶片。需给出拼板胶片。 b b 必须注明印刷面必须注明印刷面 5.3 5.3 按照模板加工厂的要求填写按照模板加工厂的要求

27、填写“激光模板加工协议和激光模板加工协议和“SMTSMT模模板制作资料确认表板制作资料确认表”，并传真给模板加工厂，还可以打电话说明加，并传真给模板加工厂，还可以打电话说明加工要求。工要求。“SMTSMT模板制作资料确认表填写方法即模板制作工艺模板制作资料确认表填写方法即模板制作工艺要求的确定方法）：要求的确定方法）： 5.3.1 5.3.1 确认印刷面；确认印刷面； 模板加工时要求喇叭口向下，有利于印刷后焊膏脱模，以保证模板加工时要求喇叭口向下，有利于印刷后焊膏脱模，以保证印刷的焊膏图形完整，边缘清晰，从而提高印刷质量。因此要求与印刷的焊膏图形完整，边缘清晰，从而提高印刷质量。因此要求与模板

28、加工厂确认印刷面。（如果喇叭口向上，脱模时容易从倒角处模板加工厂确认印刷面。（如果喇叭口向上，脱模时容易从倒角处带出焊膏，使焊膏图形不完整）。带出焊膏，使焊膏图形不完整）。 确认方法：将含确认方法：将含PCBPCB边框的顶层边框的顶层TOPTOP或丝印层或丝印层SILKSILK的图的图形发传真给对方，在确认表上确认该面是否印刷面。也可在图纸上形发传真给对方，在确认表上确认该面是否印刷面。也可在图纸上标明该面是否印刷面。标明该面是否印刷面。 5.3.2 5.3.2 确认焊盘图形是否正确确认焊盘图形是否正确如有不需要开口的图形，应在确如有不需要开口的图形，应在确认表上确认，并在传真的图纸上注明。认

29、表上确认，并在传真的图纸上注明。 5.3.3.5.3.3.模板的厚度；模板的厚度； 模板印刷是接触印刷，印刷时不锈钢模板的底面接触模板印刷是接触印刷，印刷时不锈钢模板的底面接触PCBPCB表面，因表面，因此模板的厚度就是焊膏图形的厚度，模板厚度是决定焊膏量的关键参此模板的厚度就是焊膏图形的厚度，模板厚度是决定焊膏量的关键参数，因此必须正确选择模板厚度。另外，可以通过适当修改开口尺寸数，因此必须正确选择模板厚度。另外，可以通过适当修改开口尺寸来弥补不同元器件对焊膏量的不同需求。总之，模板的厚度与开口尺来弥补不同元器件对焊膏量的不同需求。总之，模板的厚度与开口尺寸决定了焊膏的印刷量。寸决定了焊膏的

30、印刷量。 模板厚度应根据印制板组装密度、元器件大小、引脚或焊球模板厚度应根据印制板组装密度、元器件大小、引脚或焊球之间的间距进行确定。大的之间的间距进行确定。大的ChipChip元件以及元件以及PLCCPLCC要求焊膏量多一些要求焊膏量多一些, ,则模则模板厚度厚一些；小的板厚度厚一些；小的ChipChip元件以及窄间距元件以及窄间距QFPQFP和窄间距和窄间距BGABGABGABGA）、）、CSPCSP要求焊膏量少一些要求焊膏量少一些, ,则模板厚度薄一些。则模板厚度薄一些。0.12 0.1 0603 0.30.150.120.65,0.51608，10050.21.27-0.83216，2

31、125不锈钢板厚度不锈钢板厚度mm）SMD引脚间距引脚间距mm）Chip元件尺寸元件尺寸 但通常在同一块PCB上既有1.27mm以上一般间距的元器件，也有窄间距元器件，1.27mm以上间距的元器件需要0.2mm厚，窄间距的元器件需要0.150.1mm厚，这种情况下可根据PCB上多数元器件的的情况决定不锈钢板厚度，然后通过对个别元器件焊盘开口尺寸的扩大或缩小进行调整焊膏的漏印量。 如果在同一块PCB上元器件要求焊膏量悬殊比较大时，可以对窄间距元器件处的模板进行局部减薄处理，但减薄工艺的加工成本高一些，因此可以采用折中的方法，不锈钢板厚度可取中间值。例如同一块PCB上有的元器件要求0.2mm厚，另

32、一些元器件要求0.150.12mm厚，此时不锈钢板厚度可选择0.18mm。填写确认表时对一般间距元器件的开口可以1:1，对要求焊膏量多的大Chip元件以及PLCC的开口面积应扩大10%。对于引脚间距为0.65 mm 、0.5mm的QFP等器件，其开口面积应缩小10%。 5.3.4 5.3.4 网框尺寸；网框尺寸； 网框尺寸是根据印刷机的框架结构尺寸确定的。一般情况下网框尺寸是根据印刷机的框架结构尺寸确定的。一般情况下网框尺寸应与印刷机网框尺寸相同，特殊情况下例如当印制板尺网框尺寸应与印刷机网框尺寸相同，特殊情况下例如当印制板尺寸很小或印刷面积很小时，可以使用小于设备网框尺寸的小尺寸寸很小或印刷

33、面积很小时，可以使用小于设备网框尺寸的小尺寸网框，但设备必须配有网框适配器，否则不可使用小尺寸网框。网框，但设备必须配有网框适配器，否则不可使用小尺寸网框。 举例：举例：DEK260DEK260印刷机的印刷面积及网框尺寸：印刷机的印刷面积及网框尺寸： a a 最大最大PCBPCB尺寸：尺寸：420 mm420 mm450mm450mm； b b 最大印刷面积：最大印刷面积：420 mm420 mm420mm420mm； c c 模板边框尺寸：模板边框尺寸：2323英寸英寸2323英寸英寸584mm584mm584mm584mm）；）； d d 边框型材规格：边框型材规格：25.4mm25.4m

34、m38.1mm38.1mm； e e 边框钻孔尺寸和位置见图边框钻孔尺寸和位置见图1 1。 图图1 DEK2601 DEK260印刷机模板边框钻孔尺寸和位置示意图印刷机模板边框钻孔尺寸和位置示意图 25mm M64 25mm 另外考虑到刮刀起始位置和焊膏流动，在不锈钢板漏印图形四围应留有刮刀和焊膏停留的尺寸，一般情况漏印图形四周与网板粘接胶的边缘之间至少要留有40mm以上距离，见图2。具体留多少尺寸应根据不同印刷机确定。有些印刷机需要留有65mm。 网框不锈钢丝网 40mm 粘接胶 不锈钢板漏印图形区域 图2 漏印图形位置要求示意图 5.3.5 PCB5.3.5 PCB位置位置 指印刷图形放在

35、模板的什么位置：以指印刷图形放在模板的什么位置：以PCBPCB外形居中；或以焊盘外形居中；或以焊盘图形居中；或有特殊要求，如在同一块模板上加工两种以上图形居中；或有特殊要求，如在同一块模板上加工两种以上PCBPCB的的图形等。图形等。 （a a） 一般情况下应以焊盘图形居中，以焊盘图形居中印刷时一般情况下应以焊盘图形居中，以焊盘图形居中印刷时能选用小尺寸的刮刀，可以节省焊膏，还可以减少焊膏铺展面积，能选用小尺寸的刮刀，可以节省焊膏，还可以减少焊膏铺展面积，从而减少焊膏与空气接触面积，有利于防止焊膏中溶剂挥发。从而减少焊膏与空气接触面积，有利于防止焊膏中溶剂挥发。 （b b） 当印制板尺寸比较大

36、，而焊盘图形的位置集中在当印制板尺寸比较大，而焊盘图形的位置集中在PCBPCB的某的某一边时，应采用以一边时，应采用以PCBPCB外形居中，如果以焊盘图形居中，印刷时可外形居中，如果以焊盘图形居中，印刷时可能会造成印制板超出印刷机工作台的工作范围。能会造成印制板超出印刷机工作台的工作范围。 c 当PCB尺寸很小或焊盘图形范围很小时，可将双面板的图形或几个产品的漏印图形加工在同一块模板上，这样可以节省模板加工费。但必须给加工厂提供几个产品图形在模板上的布置要求，用文字说明或用示意图说明，见图3。 两个产品的图形间距 产品1 （1020mm即可） 产品2图3 几个产品的漏印图形加工在同一块模板上示

37、意图 5.6 Mark5.6 Mark的处理方式是否需要的处理方式是否需要Mark,Mark,放在模板的哪一面等）；放在模板的哪一面等）； 模板上的模板上的MarkMark图形是全自动印刷机在印刷每一块图形是全自动印刷机在印刷每一块PCBPCB前进行前进行PCBPCB基准校准用的，因此半自动印刷机模板上不需要制作基准校准用的，因此半自动印刷机模板上不需要制作MarkMark图形；全图形；全自动印刷机必须制作自动印刷机必须制作MarkMark图形，至于放在模板的哪一面，应根据印图形，至于放在模板的哪一面，应根据印刷机具体构造摄象机的位置而定。刷机具体构造摄象机的位置而定。 5.3.7 5.3.7

38、 是否拼板，以及拼板要求是否拼板，以及拼板要求如果是拼板应给出拼板的如果是拼板应给出拼板的PCBPCB文文件。件。 5.3.8 5.3.8 插装焊盘环的要求；插装焊盘环的要求； 由于插装元器件采用再流焊工艺时，比贴装元器件要求较多的由于插装元器件采用再流焊工艺时，比贴装元器件要求较多的焊膏量，因此如果有插装元器件需要采用再流焊工艺时，可提出特焊膏量，因此如果有插装元器件需要采用再流焊工艺时，可提出特殊要求。殊要求。 5.3.9 5.3.9 测试点的开口要求测试点的开口要求根据设计要求提出测试点是否需要开根据设计要求提出测试点是否需要开口等要求。口等要求。5.3.10 5.3.10 对焊盘开口尺

39、寸和形状的修改要求对焊盘开口尺寸和形状的修改要求 引脚间距、元件尺寸、焊盘尺寸、模板开口尺寸与模板厚度之间引脚间距、元件尺寸、焊盘尺寸、模板开口尺寸与模板厚度之间是存在一定关系的。焊膏的印刷量与模板厚度、开口尺寸成正比，各是存在一定关系的。焊膏的印刷量与模板厚度、开口尺寸成正比，各种元器件对模板厚度与开口尺寸有不同要求，参考表种元器件对模板厚度与开口尺寸有不同要求，参考表1 1。 表表1 1 各种元器件对模板厚度与开口尺寸要求参考各种元器件对模板厚度与开口尺寸要求参考表表 元件类型元件类型 引脚间距引脚间距元件尺寸元件尺寸 （mmmm） 焊盘宽度焊盘宽度 焊盘直径焊盘直径 （mmmm） 焊盘长

40、度焊盘长度 焊盘直径焊盘直径 （mmmm） 开口宽度开口宽度 开口直径开口直径 （mmmm） 开口长度开口长度 开口直径开口直径 （mmmm） 模板厚度模板厚度 （mmmm） PLCCPLCC、SOJSOJ 1.271.27 0.650.65 2.002.00 0.60.6 1.951.95 0.20.2 QFPQFP 0.6350.635 0.350.35 1.5 1.5 0.30.3 1.451.45 0.150.15- -0.180.18 QFPQFP 0.5 0.5 0.250.25 1.251.25 0.220.22 1.21.2 0.10.1- -0.150.15 ChipChip

41、 2 21.251.25 1.251.25 2.002.00 1.21.2 1.951.95 0.150.15- -0.20.2 10051005 1 10.50.5 0.50.5 0.650.65 0.450.45 0.60.6 0.10.1 BGABGA 1.271.27 0.80.8 圆形圆形 0.80.8 圆形圆形 0.750.75 圆形圆形 0.750.75 圆形圆形 0.150.15- -0.20.2 B BGAGA/ /CSPCSP 0.50.5 0.30.3 圆形圆形 0.30.3 圆形圆形 0.280.28 方形方形 0.280.28 方形方形 0.080.08- -0.12

42、0.12 Flip ChipFlip Chip 0.250.25 0.120.12 圆形圆形 0.120.12 圆形圆形 0.120.12 方形方形 0.120.12 方形方形 0.080.08- -0.10.1 BGA/CSP、Flip Chip采用方形开口比圆形开口的印刷质量好。 在没有高密度、窄间距情况下，模板开口宽度与开口面积都比较大，在印刷过程中，刮刀在模板上刮动时，焊膏被挤压到模板的开孔中，当印制板脱离模板的过程中，挤压到开孔中的焊膏能完全从开孔壁上释放出来，焊膏流入印制板的焊盘上，形成完整的焊料图形，因此能保证焊膏的印刷量和焊膏图形的质量。 但在高密度、窄间距印刷时，由于开口尺寸

43、极小，在正常的刮刀压力和移动速度下，焊膏经过模板开口处时不能完全、甚至不能从开孔壁上释放出来与PCB的焊盘接触，造成漏印或焊膏量不足。 虽然增加刮刀压力和减慢刮刀移动速度能提高印刷质量，但这样做会影响印刷效率，同时也不能完全保证印刷质量。 5.3.10 5.3.10 为了正确控制焊膏的印刷量和焊膏图形的质量，高密度、窄为了正确控制焊膏的印刷量和焊膏图形的质量，高密度、窄间距情况下还必须首先保证模板开口宽度与模板厚度的比率间距情况下还必须首先保证模板开口宽度与模板厚度的比率1.51.5，模板开口面积与开口四周孔壁面积的比率模板开口面积与开口四周孔壁面积的比率0.660.66IPC7525IPC7

44、525标准），标准），这是模板开口设计最基本的要求，见图这是模板开口设计最基本的要求，见图4 4。 T L WT L W 图图4 4 高密度、窄间距印刷时模板开口尺寸基本要求示意图高密度、窄间距印刷时模板开口尺寸基本要求示意图 开口宽度开口宽度(W)/(W)/模板厚度模板厚度(T)(T)1.51.5 开口面积开口面积(W(WL)/L)/孔壁面积孔壁面积22(L+W)(L+W)T T 0.660.66 （IPC7525IPC7525标准）标准） 实际生产中，在同一块印制板上往往有各种不同的元器件，它们对焊膏量的要求也不同。因而，确定了模板厚度以后，针对不同的印制板的具体情况，对焊盘开口形状和尺寸

45、应提出不同的修改要求，例如： a 当没有窄间距情况下模板的开口形状和尺寸与其相对应的焊盘相同即可； b 当使用免清洗焊膏，采用免清洗工艺时，为了提高印刷质量，模板的开口尺寸应缩小510%； c 当在同一块PCB上元器件要求焊膏量悬殊比较大时，例如在同一块PCB上既有1.27mm以上一般间距的元器件，也有窄间距元器件，首先根据PCB上多数元器件的的情况决定不锈钢板厚度，然后根据PCB上元器件的具体情况应说明哪些元件1:1开口；哪些元件需要扩大或缩小开口，并给出扩大或缩小百分比； d 适当的开口形状可改善贴装效果，例如当Chip元件尺寸小于1005、0603时，由于两个焊盘之间的距离很小，贴片时两

46、端焊盘上的焊膏在元件底部很容易粘连，再流焊后很容易产生元件底部的桥接和焊球。因此加工模板时可将一对矩形焊盘开口的内侧修改成尖角形或梯形，减少元件底部的焊膏量，这样可以改善贴片时元件底部的焊膏粘连，见图5。具体修改方案可参照模板加工厂的“印焊膏模板开口设计资料来确定。 矩形焊盘 将焊盘开口内侧修改成尖角形或弓形 图5 Chip元件模板开口修改方案示意图 用钢板的开口尺寸和形状来减少印刷缺陷用钢板的开口尺寸和形状来减少印刷缺陷贴片前贴片前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2ACDBbcedf用钢板的开口尺寸和形状来调整錫量和元件位置用钢板的开口尺寸和形状来调整錫量和元件位置

47、0.260.300.240.150.310.200.150.600.080.230.350.26 5.3.11 5.3.11 有无电抛光工艺要求有无电抛光工艺要求 电抛光工艺用于开口中心距电抛光工艺用于开口中心距0.5mm0.5mm以下的模板，用于去除激光以下的模板，用于去除激光加工的毛刺。当引脚间距为加工的毛刺。当引脚间距为0.4mm0.4mm、0.3mm0.3mm的的QFPQFP和和CSPCSP等情况时需要等情况时需要采用电抛光工艺采用电抛光工艺 。 电抛光工艺不是每个模板加工厂都具备的，如果有此项要求，电抛光工艺不是每个模板加工厂都具备的，如果有此项要求，应在加工前与模板加工厂确认。应在

48、加工前与模板加工厂确认。 5.3.12 5.3.12 用处说明加工的模板用于印刷焊膏还是印刷贴片胶）用处说明加工的模板用于印刷焊膏还是印刷贴片胶） 5.3.13 5.3.13 是否需要模板刻字可以刻是否需要模板刻字可以刻PCBPCB板的产品代号、模板厚度、板的产品代号、模板厚度、加工日期等信息，不刻透）；加工日期等信息，不刻透）； 以上要求可以在以上要求可以在“SMTSMT模板制作资料确认表中填写，有些特模板制作资料确认表中填写，有些特殊要求，如在同一块模板上加工两种以上殊要求，如在同一块模板上加工两种以上PCBPCB的图形时可以画示意的图形时可以画示意图，又如不需要开口的图形可以打印出含图，

49、又如不需要开口的图形可以打印出含PCBPCB边框的纯贴片元件焊边框的纯贴片元件焊盘图并在图上标注，也可以用文字说明。盘图并在图上标注，也可以用文字说明。 5.4 5.4 模板加工厂收到模板加工厂收到E-MailE-Mail和传真后根据需方要求发回和传真后根据需方要求发回“请请需方确认的传真需方确认的传真 5.5 5.5 如有问题再打电话或传真联系，直到需方确认后即可加如有问题再打电话或传真联系，直到需方确认后即可加工。工。 5.6 5.6 一般情况一般情况3636天左右不同加工厂的交货时间略不同即天左右不同加工厂的交货时间略不同即可收到由模板加工厂特快专递寄来的模板。收到模板后应检查模可收到由

50、模板加工厂特快专递寄来的模板。收到模板后应检查模板的加工质量，检查内容和方法如下。板的加工质量，检查内容和方法如下。 5.6.1 5.6.1 检查网框尺寸是否符合要求，将模板平放在桌面上，用手检查网框尺寸是否符合要求，将模板平放在桌面上，用手弹压不锈钢网板表面，检查绷网质量，绷网越紧印刷质量越好。弹压不锈钢网板表面，检查绷网质量，绷网越紧印刷质量越好。另外还应检查网框四周粘接质量。另外还应检查网框四周粘接质量。 5.6.2 5.6.2 举起模板对光目检，检查模板开口的外观质量，有无明显举起模板对光目检，检查模板开口的外观质量，有无明显的缺陷，如开口的形状、的缺陷，如开口的形状、ICIC引脚相邻

51、开口之间距离有无异常。引脚相邻开口之间距离有无异常。 5.6.3 5.6.3 用放大镜或显微镜检查焊盘开口的喇叭口是否向下，开口用放大镜或显微镜检查焊盘开口的喇叭口是否向下，开口四周内壁是否光滑、有无毛刺，重点检查窄间距四周内壁是否光滑、有无毛刺，重点检查窄间距ICIC引脚开口的加引脚开口的加工质量；工质量； 5.6.4 5.6.4 将该产品的印制板放在模板下底面，用模板的漏孔对准印将该产品的印制板放在模板下底面，用模板的漏孔对准印制板焊盘图形，检查图形是否完全对准，有无多孔不需要的开制板焊盘图形，检查图形是否完全对准，有无多孔不需要的开口和少孔遗漏的开口）。口和少孔遗漏的开口）。 5.7 5

52、.7 如果发现问题，首先应检查是否我方确认错误，然后检查是如果发现问题，首先应检查是否我方确认错误，然后检查是否加工问题，如果发现质量问题，应及时反馈给模板加工厂，协否加工问题，如果发现质量问题，应及时反馈给模板加工厂，协商解决。商解决。1. 1. 保证贴装质量的三要素保证贴装质量的三要素 a a 元件正确元件正确 b b 位置准确位置准确 c c 压力贴片高度适宜。压力贴片高度适宜。 a a 元件正确元件正确要求各装配位号元器件的类型、型要求各装配位号元器件的类型、型号、标称值和极性等特征标记要符合产品的装配图号、标称值和极性等特征标记要符合产品的装配图和明细表要求，不能贴错位置；和明细表要

53、求，不能贴错位置； b b 位置准确位置准确元器件的端头或引脚均和焊盘图形要尽量对齐、元器件的端头或引脚均和焊盘图形要尽量对齐、居中，还要确保元件焊端接触焊膏图形。居中，还要确保元件焊端接触焊膏图形。 两个端头的两个端头的ChipChip元件自定位效应的作用比较大，贴装时元元件自定位效应的作用比较大，贴装时元件宽度方向有件宽度方向有3/43/4以上搭接在焊盘上以上搭接在焊盘上, ,长度方向两个端头只要搭长度方向两个端头只要搭接到相应的焊盘上并接触焊膏图形，再流焊时就能够自定位，接到相应的焊盘上并接触焊膏图形，再流焊时就能够自定位，但如果其中一个端头没有搭接到焊盘上或没有接触焊膏图形，但如果其中

54、一个端头没有搭接到焊盘上或没有接触焊膏图形，再流焊时就会产生移位或吊桥；再流焊时就会产生移位或吊桥； 正确正确 不正确不正确 BGA贴装要求贴装要求 BGA的焊球与相对应的焊盘一一对齐；的焊球与相对应的焊盘一一对齐； 焊球的中心与焊盘中心的最大偏移量小于焊球的中心与焊盘中心的最大偏移量小于1/2焊球直径。焊球直径。DD1/2焊球直径焊球直径 c c 压力贴片高度）压力贴片高度）贴片压力贴片压力Z Z轴高度要恰当合适轴高度要恰当合适 贴片压力过小，元器件焊端或引脚浮在焊膏表面，焊贴片压力过小，元器件焊端或引脚浮在焊膏表面，焊膏粘不住元器件，在传递和再流焊时容易产生位置移动，膏粘不住元器件，在传递

55、和再流焊时容易产生位置移动，另外由于另外由于Z Z轴高度过高，贴片时元件从高处扔下，会造成贴轴高度过高，贴片时元件从高处扔下，会造成贴片位置偏移片位置偏移 ； 贴片压力过大，焊膏挤出量过多，容易造成焊膏粘连，贴片压力过大，焊膏挤出量过多，容易造成焊膏粘连，再流焊时容易产生桥接，同时也会由于滑动造成贴片位置再流焊时容易产生桥接，同时也会由于滑动造成贴片位置偏移，严重时还会损坏元器件。偏移，严重时还会损坏元器件。 吸嘴高度合适吸嘴高度合适 吸嘴高度过高吸嘴高度过高 吸嘴高度过低吸嘴高度过低 （等于最大焊球直径）（等于最大焊球直径） 吸嘴吸嘴 元件元件 焊料颗粒焊料颗粒 PCB 吸嘴高度合适吸嘴高度

56、合适 元件从高处扔下元件从高处扔下 贴片压力过大贴片压力过大 贴片压力适当贴片压力适当 元件移位元件移位 焊膏被挤出造成粘连、焊膏被挤出造成粘连、 元件移位、元件移位、 损坏元件损坏元件2. 2. 自动贴装机贴装原理自动贴装机贴装原理 2.1 2.1 自动贴装机的贴装过程自动贴装机的贴装过程 2.2 PCB2.2 PCB基准校准原理基准校准原理 2.3 2.3 元器件贴片位置对中方式与对中原理元器件贴片位置对中方式与对中原理 2.1 2.1 自动贴装机的贴装过程自动贴装机的贴装过程 输入输入PCBPCB PCBPCB定位并基准校准定位并基准校准 贴装头拾取元器件贴装头拾取元器件 元器件对中元器

57、件对中 （通过飞行或固定（通过飞行或固定CCDCCD与标准图象比较）与标准图象比较） 贴装头将元件贴到贴装头将元件贴到PCBPCB上上 No No 完成否完成否 ？ YesYes 松开松开PCBPCB 输出输出PCBPCB贴装机顶视图贴装机顶视图 供料器供料器 吸嘴库吸嘴库 贴装头贴装头 传送带传送带 利用PCB Mar修正PCB加工误差示意图 Y Y1 Y0 Y X X1 X0 0 X 元器件贴片位置视觉对中原理元器件贴片位置视觉对中原理 贴片前要给每种元器件照一个标准图像存入图像库中，贴片时每拾取一个贴片前要给每种元器件照一个标准图像存入图像库中，贴片时每拾取一个元器件都要进行照相并与该元

58、器件在图像库中的标准图像比较：一是比较图像元器件都要进行照相并与该元器件在图像库中的标准图像比较：一是比较图像是否正确，如果图像不正确，贴装机则认为该元器件的型号错误，会根据程序是否正确，如果图像不正确，贴装机则认为该元器件的型号错误，会根据程序设置抛弃元器件若干次后报警停机；二是将引脚变形和共面性不合格的器件识设置抛弃元器件若干次后报警停机；二是将引脚变形和共面性不合格的器件识别出来并送至程序指定的抛料位置；三是比较该元器件拾取后的中心坐标别出来并送至程序指定的抛料位置；三是比较该元器件拾取后的中心坐标X X、Y Y、转角转角T T与标准图像是否一致，如果有偏移，贴片时贴装机会自动根据偏移量

59、修正与标准图像是否一致，如果有偏移，贴片时贴装机会自动根据偏移量修正该元器件的贴装位置。该元器件的贴装位置。 元器件贴片位置光学对中原理示意图 offset (T) 元元件件中中心心 offset (Y) offset (X) 吸吸嘴嘴中中心心 (1) (1) 编程编程 (2) (2) 制作制作MarkMark和元器件图像和元器件图像 (3) (3) 贴装前准备贴装前准备 (4) (4) 开机前必须进行安全检查，确保安全操作。开机前必须进行安全检查，确保安全操作。 (5) (5) 安装供料器安装供料器 (6) (6) 必须按照设备安全技术操作规程开机必须按照设备安全技术操作规程开机 (7) (

60、7) 首件贴装后必须严格检验首件贴装后必须严格检验 (8) (8) 根据首件试贴和检验结果调整程序或重做视觉图像根据首件试贴和检验结果调整程序或重做视觉图像 (9) (9) 设置焊前检测工位或采用设置焊前检测工位或采用AOIAOI (10) (10) 连续贴装生产时应注意的问题连续贴装生产时应注意的问题 (11) (11) 检验时应注意的问题检验时应注意的问题 贴片程序编制得好不好，直接影响贴装精度和贴装效率。贴片程序编制得好不好，直接影响贴装精度和贴装效率。 贴片程序由拾片程序和贴片程序两部分组成。贴片程序由拾片程序和贴片程序两部分组成。 拾片程序就是告诉机器到哪里去拾片、拾什么样封装的元件