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文档简介
第3章核心工艺能力建设
SMT关键工序序的工艺艺控制1.印刷工艺艺2.贴装元件件工艺3.焊接原理理和再流流焊工艺艺一.施加焊膏膏工艺施加焊膏膏是SMT的关键工工序施加焊膏是保保证SMT质量的关关键工序序。目前前一般都都采用模模板印刷刷。据资料统统计,在在PCB设计正确确、元器器件和印印制板质质量有保保证的前前提下,,表面组组装质量量问题中中有60%--80%%的质量问问题出在在印刷工工艺。了解印刷刷原理,,提高印印刷质量量1.印刷焊膏膏的原理理焊膏和贴贴片胶都都是触变变流体,,具有粘粘性。当当刮刀以以一定速速度和角角度向前前移动时时,对焊焊膏产生生一定的的压力,,推动焊焊膏在刮刮板前滚滚动,产产生将焊焊膏注入入网孔或或漏孔所所需的压压力,焊焊膏的粘粘性摩擦擦力使焊焊膏在刮刮板与网网板交接接处产生生切变,,切变力力使焊膏膏的粘性性下降,,使焊膏膏顺利地地注入网网孔或漏漏孔。刮板焊焊膏模板PCBa焊膏在刮刮板前滚滚动前进进b产生将焊焊膏注入入漏孔的的压力c切变力使使焊膏注注入漏孔孔X
YF刮刀的推推动力F可分解为为推动焊膏膏前进分力力X和将焊膏注注入漏孔孔的压力Yd焊膏释释放(脱脱模)图1-3焊膏印刷刷原理示示意图焊膏在刮刮板前滚滚动,才才能产生生将焊膏膏注入开开口的压压力刮板焊膏印刷时焊焊膏填充模板开口口的情况况脱模焊膏滚动动2.影响焊膏膏脱模质质量的因因素(a)模板开口口尺寸::开口面面积B与开口壁壁面积A比>0.66时焊膏释放放(脱模模)顺利利。面积比>>0.66,焊膏释放放体积百百分比>80%面积比<<0.5,焊膏释放放体积百百分比<60%(b)焊膏黏度度:焊膏膏与PCB焊盘之间间的粘合合力Fs>焊膏与开开口壁之之间的摩摩擦力Ft时焊膏释放放顺利。。(c)开口壁的的形状和和光滑度度:开口口壁光滑滑、喇叭叭口向下下或垂直直时焊膏释放放顺利。。图1-4放放大后后的焊膏印刷刷脱模示示意图Fs——焊膏膏与PCB焊盘盘之间的的粘合力::与开口面面积、焊焊膏黏度度有关Ft——焊膏膏与开口口壁之间间的摩檫阻力力:与开口壁壁面积、、光滑度有有关A——焊焊膏与模模板开口壁之间的接接触面积;B——焊膏与PCB焊焊盘之间间的接触触面积((开口面积积)PCB开口壁面面积A开口面积积B(a)垂直开口口(b)喇叭口向向下(c)喇叭口向向上易脱模易易脱脱模脱脱模模差图1-5模模板板开口形状状示意图图3.刮刀材料料、形状状及印刷刷方式(a)刮刀材料料①橡胶(聚聚胺酯))刮刀橡胶刮刀刀有一定定的柔性性,用于于丝网印印刷以及及模板表表面不太太平整、、例如经经过减薄薄处理((有凹面面)的模模板印刷刷。橡胶刮刀刀的硬度度:肖肖氏(shore)75度~85度。②金属刮刮刀金属刮刀刀耐磨、、使用寿寿命长((约10万次,,是聚胺酯的的10倍左右)。用于于平整度度好的金金属模板板印刷;;适宜各各种间距距、密度度的印刷刷,特别别对窄间间距、高高密度印印刷质量量比较高高,而且且使用寿寿命长,,应用最最广泛。。(b)刮刀形状状和结构构橡胶刮刀刀的形状状有菱形形和拖尾尾形两种种。菱形刮刀刀——是将10mm×10mm的方形聚聚胺脂夹夹在支架架中间,,前后呈呈45°角。菱形形刮刀可可采用单单刮刀作作双向印印刷。刮刮刀在每每个行程程末端可可跳过焊焊膏。菱菱形刮刀刀的焊膏膏量不易易控制,,并容易易污染刮刮刀头。。拖尾形刮刮刀——一般都采采用双刮刮刀形式式。刮刀刀的角度度一般为为45°~60°。
RUBMET橡胶刮刀刀金金属刮刀刀图2-7各各种不不同形状的刮刮刀示意意图手动刮刀刀(d)印刷方式式①单向印刷刷(刮刀只只能作一一个方向向印刷))单向印刷刷时有一一块刮刀刀是印刷刷用的,,另一块块刮刀是是作为回回料用的的;②双向印刷刷双向印刷刷时两块块刮板进进行交替替往返印印刷。4.影响印刷刷质量的的主要因因素a首先是模模板质量量——模板印刷刷是接触触印刷,,因此模模板厚度度与开口口尺寸确确定了焊焊膏的印印刷量。。焊膏量量过多会会产生桥桥接,焊焊膏量过过少会产产生焊锡锡不足或或虚焊。。模板开开口形状状以及开开口是否否光滑也也会影响响脱模质质量。b其次是焊焊膏质量量——焊膏的黏黏度、印印刷性((滚动性性、转移移性)、、触变性性、常温温下的使使用寿命命等都会会影响印印刷质量量。c印刷工艺艺参数——刮刀速度度、刮刀刀压力、、刮刀与与网板的的角度以以及焊膏膏的黏度度之间都都存在一一定的制制约关系系,因此此只有正正确控制制这些参参数,才才能保证证焊膏的的印刷质质量。d设备精度度方面——在印刷高高密度窄窄间距产产品时,,印刷机机的印刷刷精度和和重复印印刷精度度也会起起一定的的作用。。e环境温度度、湿度度、以及及环境卫卫生——环境温度度过高会会降低焊焊膏黏度度,湿度度过大时时焊膏会会吸收空空气中的的水分,,湿度过过小时会会加速焊焊膏中溶溶剂的挥挥发,环环境中灰灰尘混入入焊膏中中会使焊焊点产生生针孔。。(一般要要求环境境温度23±3℃,相对湿湿度45~70%%)从以上分分析中可可以看出出,影响响印刷质质量的因因素非常常多,而而且印刷刷焊膏是是一种动态工艺艺。①焊膏的量量随时间间而变化化,如果果不能及及时添加加焊膏的的量,会会造成焊焊膏漏印印量少,,图形不不饱满。。②焊膏的黏黏度和质质量随时时间、环环境温度度、湿度度、环境境卫生而而变化;;③模板底面面的清洁洁程度及及开口内内壁的状状态不断断变化;;……5.提高印刷刷质量的的措施(1)加工合格格的模板板(2)选择适合合工艺要要求的焊焊膏并正正确使用用焊膏(3)印刷工艺艺控制(1)加工合格格的模板板模板厚度度与开口口尺寸基基本要求求:(IPC7525标准)TWL宽厚比:开口宽度度(W)//模板厚度度(T)>1.5面积比:开口面积积(W×L)/孔壁面积积[2×((L+W)×T]>0.66蚀刻钢板板:过度度蚀刻或或蚀刻不不足过度蚀刻刻开口变大大蚀刻不足足开口变小小孔壁粗糙糙影响焊焊膏释放放窄间距时时可采用用激光++电抛光光工艺模板开口口方向与与刮刀移移动方向向与刮刀移移动方向向垂直的的模板开开口,因因刮刀通通过的时时间短,,焊膏难难以被填填入,常常造成焊焊膏量不不足。因因此,为了使与与刮刀移移动方向向垂直与与平行的的模板开开口的焊焊膏量相相等,应应加大垂直直方向的的模板开开口尺寸寸。模板开口口长度方方向与刮刀移移动方向向垂直模板开口口长度方方向与刮刀移移动方向向平行平行垂直(2)焊膏的选选择方法法不同的产产品要选选择不同同的焊膏膏。(a)根据产品品本身的的价值和和用途,,高可靠靠产品选选择高质质量的焊焊膏。(b)根据PCB和元器件件存放时时间和表表面氧化化程度选选择焊膏膏的活性性。一般采用用RMA级;高可可靠性产产品选择择R级;PCB、元器件存存放时间间长,表表面严重重氧化,,应采用用RA级,焊后后清洗。。(c)根据组装装工艺、、印制板板、元器器件的具具体情况况选择合合金组分分。一般镀铅铅锡印制制板采用用63Sn/37Pb;钯金或钯钯银厚膜膜端头和和引脚可可焊性较较差的元元器件、、要求焊焊点质量量高的印印制板采采用62Sn/36Pb//2Ag;水金板一一般不要要选择含含银的焊焊膏;(金与焊焊料中的的锡形成成金锡间间共价化化合物AuSn4,焊焊料中金金的含量量超过3%会使使焊点变变脆,用用于焊接接的金层层厚度≤≤1µm。)(d)根据产品品对清洁洁度的要要求来选选择是否否采用免免清洗。。免清洗工工艺要选选用不含含卤素或或其它强强腐蚀性性化合物物的焊膏膏;高可靠、、航天、、军工、、仪器仪仪表以及及涉及生生命安全全的医用用器材要要采用水水清洗或或溶剂清清洗的焊焊膏,焊焊后必须须清洗干干净。(e)BGA和CSP一般都需需要采用用高质量量的免清清洗焊膏膏;(f)焊焊接热敏敏元件时时,应选选用含铋铋的低熔熔点焊膏膏。(g)根据PCB的组装密密度(有有无窄间间距)来来选择合合金粉末末颗粒度度。常用焊焊膏的合合金粉末末颗粒尺尺寸分为为四种粒粒度等级级,窄间间距时一一般选择择20—45μm。SMD引引脚间距距和焊料料颗粒的的关系>38μm的颗粒应少于1%20~384>45μm的颗粒应少于1%25~453>75μm的颗粒应少于1%45~752<20μm微粉颗粒应少于10%>150μm的颗粒应少于1%75~1501微粉颗粒要求大颗粒要求80%以上合金粉末颗粒尺寸(µm)合金粉末类型焊膏的合合金粉末末颗粒尺尺寸与印印刷性的的关系焊膏的合合金粉末末颗粒尺尺寸直接接影响填填充性和和脱膜性性细小颗粒粒的焊膏膏印刷性性比较好好,特别别对于高高密度、、窄间距距的产品品,由于于模板开开口尺寸寸小,必必须采用用小颗粒粒合金粉粉末,否否则会影影响印刷刷性和脱脱摸性。。小颗粒合合金粉的的优点::印刷性性好,印印刷图形形的清晰晰度高。。缺点:易易塌边,,表面积积大,易易被氧化化。合金粉末末颗粒直径选择择原则a焊料料颗粒最最大直径径≤模板板最小开开口宽度度的1//5;b圆形形开口时时,焊料料颗粒最最大直径径≤开口口直径的的1/8。长方形圆圆形开开口c模板板开口厚厚度(垂垂直)方方向,最最大颗粒粒数应≥≥3个。。焊膏焊焊盘PCB(h)合金粉粉末的形形状也会会影响焊膏膏的印刷刷性和脱脱膜性球形颗粒粒的特点点:焊膏膏粘度较较低,印印刷性好好。球形形颗粒的的表面积积小,含含氧量低低,有利利于提高高焊接质质量,但但印刷后后焊膏图图形容易易塌落。。适用于于高密度度窄间距距的模板板印刷,,滴涂工工艺。目目前一般般都采用用球形颗颗粒。不定形颗颗粒的特特点:合合金粉末末组成的的焊膏粘粘度高,,印刷后后焊膏图图形不易易塌落,,但印刷刷性较差差。不定定形颗粒粒的表面面积大,,含氧量量高,影影响焊接接质量和和焊点亮亮度。只只适用于于组装密密度较低低的场合合。因此此目前一一般都不不采用不不定形颗颗粒。可可用于穿穿心电容容等较大大焊接点点场合。。(i)根据施施加焊膏膏的工艺艺以及组组装密度度选择焊焊膏的黏黏度例如模板板印刷工工艺应选选择高黏黏度焊膏膏、点胶胶工艺选选择低黏黏度焊膏膏,高密密度印刷刷要求高高黏度。。焊膏粘度度粘度焊膏是一一种触变变性流体体,在外外力的作作用下能能产生流流动。粘度是焊焊膏的主主要特性性指标,,它是影影响印刷刷性能的的重要因因素:粘粘度太大大,焊膏膏不易穿穿出模板板的漏孔孔,印出出的图形形残缺不不全。粘度太小小,印刷刷后焊膏膏图形容容易塌边边。影响焊膏膏粘度的的主要因因素:①合金焊料料粉的百百分含量量:(合合金含量量高,粘粘度就大大;焊剂剂百分含含量高,,粘度就就小。))②粉末颗粒粒度(颗颗粒大,,粘度减减小;颗颗粒减小小,粘度度增加))③温度(温温度增加加,粘度度减小;;温度降降低,粘粘度增加加)(a)合合金焊料料粉含量量与黏度度的关系系(b)温度对黏黏度的影影响(c)合金粉末末粒度对对黏度的的影响η粘度η粘度η粘度合金粉末末含量((wt%%)T(℃))粒粒度((μm))(a)(b)((c)触变指数数和塌落落度焊膏是触触变性流流体,焊焊膏的塌塌落度主主要与焊焊膏的粘粘度和触触变性有有关。触触变指数数高,塌塌落度小小;触变变指数低低,塌落落度大。。影响触变变指数和和塌落度度主要因因素:①合金焊料料与焊剂剂的配比比,即合合金粉末末在焊膏膏中的重重量百分分含量;;②焊剂载体体中的触触变剂性性能和添添加量;;③颗粒形状状、尺寸寸。工作寿命命和储存存期限工作寿命命是指在在室温下下连续印印刷时,,焊膏的的粘度随随时间变变化小,,焊膏不不易干燥燥,印刷刷性(滚滚动性))稳定;;同时焊膏从被被涂敷到到PCB上后到贴装元元器件之之前保持持粘结性能能;再流焊不不失效。。一般要要求在常温下放放置12~24小时,,至少4小时,,其性能能保持不不变。储存期限限是指在规定的的保存条条件下,,焊膏从从生产日日期到使使用前性性能不严严重降低低,能不不失效的的正常使使用之前前的保存存期限,,一般规规定在2~10℃下保存一一年,至至少3~6个月。(2)焊膏的正正确使用用与管理理a)必须储存存在5~10℃的条件下下;b)要求使用用前一天天从冰箱箱取出焊焊膏(至至少提前前2小时),,待焊膏膏达到室室温后才才能打开开容器盖盖,防止止水汽凝凝结;c)使用前用用不锈钢钢搅拌棒棒将焊膏膏搅拌均均匀,搅搅拌棒一一定要清清洁;d)添加完焊焊膏后,,应盖好好容器盖盖;e)免清洗焊焊膏不能能使用回回收的焊焊膏,如如果印刷刷间隔超超过1小时,须须将焊膏膏从模板板上拭去去。将焊焊膏回收收到当天天使用的的容器中中;f)印刷后尽尽量在4小时内完完成再流流焊。g)免清洗焊焊膏修板板后不能能用酒精精檫洗;;h)需要清洗洗的产品品,再流流焊后应应当天完完成清洗洗;i)印刷操作作时,要要求拿PCB的边缘或或带手套套,以防防污染PCB。j)回收的焊焊膏与新新焊膏要要分别存存放搅拌前搅拌后(3)印刷工艺艺控制①图形对准准——通过人工工对工作作台或对对模板作作X、Y、θ的精细调调整,使使PCB的焊盘图图形与模模板漏孔孔图形完完全重合合。②刮刀与网网板的角角度——角度越小小,向下下的压力力越大,,容易将将焊膏注注入漏孔孔中,但但也容易易使焊膏膏污染模模板底面面,造成成焊膏图图形粘连连。一般般为45~60°。目前自自动和半半自动印印刷机大大多采用用60°。③焊膏的的投入量量(滚动动直径))焊膏的滚滚动直径径∮h≈9~15mm较合适适。∮h过过小不利利于焊膏膏漏印((印刷的的填充性性)∮h过过大,过过多的焊焊膏长时时间暴露露在空气气中不断断滚动,,对焊膏膏质量不不利。焊膏的投投入量应应根据刮刮刀的长长度加入入。根据据PCB组装密密度(每每快PCB的焊焊膏用量量),估估计出印印刷100快还还是150快添添加一次次焊膏。。刮刀运动动方向∮h焊焊膏高度度(滚动动直径))④刮刀压力力——刮刀压力力也是影影响印刷刷质量的的重要因因素。刮刮刀压力力实际是是指刮刀刀下降的的深度,,压力太太小,可可能会发发生两种种情况::第①种情况是是由于刮刮刀压力力小,刮刮刀在前前进过程程中产生生的向下下的Y分力也小小,会造造成漏印印量不足足;第②种情况是是由于刮刮刀压力力小,刮刮刀没有有紧贴模模板表面面,印刷刷时由于于刮刀与与PCB之间存在在微小的的间隙,,因此相相当于增增加了印印刷厚度度。另外外压力过过小会使使模板表表面留有有一层焊焊膏,容容易造成成图形粘粘连等印印刷缺陷陷。因此此理想的刮刮刀压力力应该恰恰好将焊焊膏从模模板表面面刮干净净。金属刮刀刀的压力力应比橡橡胶刮刀刀的压力力大一些些,一般般大1.2~1.5倍。橡胶刮刀刀的压力力过大,,印刷时时刮刀会会压入开开口中,,造成印印刷量减减少,特特别是大大尺寸的的开口。。因此加加工模板板时,可可将大开开口中间间加一条条小筋。。注意:紧固金属属刮刀时时,紧固固程度要要适当。用力过大大由于应应力会造造成刮刀刀变形,,影响刮刮刀寿命命。金属刮刀刀橡胶刮刀刀新型封装装MLF散热焊焊盘的模模板开口口设计再流焊时时,由于于热过孔孔和大面面积散热热焊盘中中的气体体向外溢溢出时容容易产生生溅射、、锡球和和气孔等等各种缺缺陷,减减小焊膏膏覆盖面面积可以以得到改改善。对于大面面积散热热焊盘,,模板开开口应缩缩小20~50%。焊膏覆盖盖面积50~80%较较合适。。⑤印刷速度度——由于刮刀刀速度与与焊膏的的粘稠度度呈反比比关系,,有窄间间距,高高密度图图形时,,速度要要慢一些些。速度度过快,,刮刀经经过模板板开口的的时间太太短,焊焊膏不能能充分渗渗入开口口中,容容易造成成焊膏图图形不饱饱满或漏漏印的印印刷缺陷陷。在刮刀角角度一定定的情况况下,印印刷速度度和刮刀刀压力存存在一定定的关系系,降速速度相当当于增加加压力,,适当降降低压力力可起到到提高印印刷速度度的效果果。⑥网板(模板与PCB)分离速速度有窄间距距、高密密度图形形时,网板分离离速度要慢一些些。为了提高高窄间距距、高密密度印刷刷质量,,日立公公司推出出“加速速度控制制”方法法——随印刷工工作台下下降行程程,对下下降速度度进行变变速控制制。模板与PCB分分离速度度分离速度度增加时时,模板板与PCB间变变成负压压,焊膏膏与焊盘盘的凝聚聚力小,,使部分分焊膏粘粘在模板板底面和和开口壁壁上,造造成少印印和粘连连。分离速度度减慢时时,PCB与模模板间的的负压变变小,焊焊膏的凝凝聚力大大,而使使焊膏很很容易脱脱离模板板开口壁壁,印刷刷状态良良好。模板分离离PCB的速度度2mm/s以以下为宜宜。卷入残留焊膏大气压负压模板分离粘着力凝聚力⑦清洗模式式和清洗洗频率——经常清洗洗模板底底面也是是保证印印刷质量量的因素素。应根根据焊膏膏、模板板材料、、厚度及及开口大大小等情情况确定定清洗模模式和清洗频率率。(1湿1干或2湿1干等,印印20块清洗一一次或印印1块清洗一一次等))模板污染染主要是是由于焊焊膏从开开口边缘缘溢出造造成的。。如果不不及时清清洗,会会污染PCB表面,模模板开口口四周的的残留焊焊膏会变变硬,严严重时还还会堵塞塞开口。。手工清洗洗时,顺顺开口长长度方向向效果较较好。⑧建立检验验制度必须严格格首件检检验。有BGA、CSP、高密度度时每一一块PCB都要检验验。一般密度度时可以以抽检。。印刷焊膏膏取样规规则批次范围取样数量不合格品的允许数量1~500130501~32005013201~1000080210001~350001253印刷缺陷陷举例少印粘连塌边错位表1不良品的的判定和和调整方方法6SMT不锈钢激激光模板板制作外外协程序序及工艺艺要求印刷模板板,又称称漏板、、钢板,,它是用用来定量量分配焊焊膏,是是保证焊焊膏印刷刷质量的的的关键键工装。。金属模板板的制造造方法::(1)化化学腐蚀蚀法(减减成法))——锡锡磷青铜铜、不锈锈钢板。。(2)激激光切割割法———不锈钢钢、高分分子聚脂脂板。(3)电电铸法((加成法法)———镍板。。0201、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三种制造造方法的的比较
在表面组组装技术术中,焊焊膏的印印刷质量量直接影影响表面面组装板板的加工工质量。。在焊膏膏印刷工工艺中不不锈钢模模板的加加工质量量又直接接影响焊焊膏的印印刷质量量,模板板厚度与与开口尺尺寸决定定了焊膏膏的印刷刷量。而而不锈钢钢激光模模板均需需要通过过外协加加工制作作,因此此在外协协加工前前必须正正确填写写“激光光模板加加工协议议”和““SMT模板制作作资料确确认表””,选择择恰当的的模板厚厚度和设设计开口口尺寸等等参数,,以确保保焊膏的的印刷质质量。下面介绍绍不锈钢钢激光模模板制作作的外协协程序及及模板制制作工艺艺要求中中各种参参数的确确定方法法:8.4..1向模板加加工厂索索取“激激光模板板加工协协议”和和“SMT模板制作作资料确确认表目前国内内不锈钢钢激光模模板加工工厂主要要有以下下几个厂厂家:*深圳圳允升吉吉电子有有限公司司(联系系电话:北京四方方利华科科技发展展有限公公司(联联系电话话:010--62710509)*深圳光韵韵达实业业有限公公司(联联系电话话*深圳圳光宏电电子有限限公司((联联系电话话*台湾湾正中印印刷器材材有限公公司(天天津联系系电话022--86321201)5.2给模板加加工厂发发E-Mail((用CAD软盘)或邮寄胶胶片5.2..1要求E-Mail传送的文文件:a纯贴片的的焊盘层层(PADS);b与贴片元元件的焊焊盘相对对应的丝丝印层((SILK);c含PCB边框的顶顶层(TOP);d如果是拼拼板,需需给出拼拼板图;;5.2..2邮寄黑白白胶片的的要求(当没有有CAD文件时,,可以邮邮寄黑白白胶片))a含PCB边框纯贴贴片的焊焊盘层((PADS)黑白胶片片,如果果是拼板板,需给给出拼板板胶片。。b必须注明明印刷面面5.3按照模板板加工厂厂的要求求填写““激光模模板加工工协议””和“SMT模板制作作资料确确认表””,并传传真给模模板加工工厂,还还可以打打电话说说明加工工要求。。“SMT模板制作作资料确确认表””填写方方法(即即模板制制作工艺艺要求的的确定方方法)::5.3..1确认印刷刷面;模板加工工时要求求喇叭口口向下,,有利于于印刷后后焊膏脱脱模,以以保证印印刷的焊焊膏图形形完整,,边缘清清晰,从从而提高高印刷质质量。因因此要求求与模板板加工厂厂确认印印刷面。。(如果果喇叭口口向上,,脱模时时容易从从倒角处处带出焊焊膏,使使焊膏图图形不完完整)。。确认方法法:将含含PCB边框的顶顶层(TOP)或丝印层层(SILK)的图形发发传真给给对方,,在确认认表上确确认该面面是否印印刷面。。也可在在图纸上上标明该该面是否否印刷面面。5.3..2确认焊盘盘图形是是否正确确——如有不需需要开口口的图形形,应在在确认表表上确认认,并在在传真的的图纸上上注明。。5.3..3.模板的厚厚度;模板印刷刷是接触触印刷,,印刷时时不锈钢钢模板的的底面接接触PCB表面,因因此模板板的厚度度就是焊焊膏图形形的厚度度,模板板厚度是是决定焊焊膏量的的关键参参数,因因此必须须正确选选择模板板厚度。。另外,,可以通通过适当当修改开开口尺寸寸来弥补补不同元元器件对对焊膏量量的不同同需求。。总之,,模板的的厚度与与开口尺尺寸决定定了焊膏膏的印刷刷量。模板厚度度应根据据印制板板组装密密度、元元器件大大小、引引脚(或或焊球))之间的的间距进进行确定定。大的的Chip元件以及及PLCC要求焊膏膏量多一一些,则模板厚厚度厚一一些;小小的Chip元件以及及窄间距距QFP和窄间距距BGA(μBGA)、CSP要求焊膏膏量少一一些,则模板厚厚度薄一一些。0.12~0.106030.30.15~0.120.65,0.51608,10050.21.27-0.83216,2125不锈钢板厚度(mm)SMD引脚间距(mm)Chip元件尺寸但通常在在同一块块PCB上既有1.27mm以上一般般间距的的元器件件,也有有窄间距距元器件件,1.27mm以上间距距的元器器件需要要0.2mm厚,窄间间距的元元器件需需要0.15—0..1mm厚,这种种情况下下可根据据PCB上多数元元器件的的的情况况决定不不锈钢板板厚度,,然后通通过对个个别元器器件焊盘盘开口尺尺寸的扩扩大或缩缩小进行行调整焊焊膏的漏漏印量。。如果在同同一块PCB上元器件件要求焊焊膏量悬悬殊比较较大时,,可以对对窄间距距元器件件处的模模板进行行局部减减薄处理理,但减减薄工艺艺的加工工成本高高一些,,因此可可以采用用折中的的方法,,不锈钢钢板厚度度可取中中间值。。例如同同一块PCB上有的元元器件要要求0.2mm厚,另一一些元器器件要求求0.15—0..12mm厚,此时时不锈钢钢板厚度度可选择择0.18mm。填写确认认表时对对一般间间距元器器件的开开口可以以1:1,对要求求焊膏量量多的大大Chip元件以及及PLCC的开口面面积应扩扩大10%。对于引引脚间距距为0.65mm、0.5mm的QFP等器件,,其开口口面积应应缩小10%。5.3..4网框尺寸寸;网框尺寸寸是根据据印刷机机的框架架结构尺尺寸确定定的。一一般情况况下网框框尺寸应应与印刷刷机网框框尺寸相相同,特特殊情况况下例如如当印制制板尺寸寸很小或或印刷面面积很小小时,可可以使用用小于设设备网框框尺寸的的小尺寸寸网框,,但设备备必须配配有网框框适配器器,否则则不可使使用小尺尺寸网框框。举例:DEK260印刷机的的印刷面面积及网网框尺寸寸:a最大PCB尺寸:420mm××450mm;b最大印刷刷面积::420mm××420mm;c模板边框框尺寸::23英寸×23英寸(584mm×584mm);d边框型材材规格::25.4mm××38..1mm;e边框钻孔孔尺寸和和位置见见图1。图1DEK260印刷机模模板边框框钻孔尺尺寸和位位置示意意图另外考虑虑到刮刀刀起始位位置和焊焊膏流动动,在不不锈钢板板漏印图图形四围围应留有有刮刀和和焊膏停停留的尺尺寸,一一般情况况漏印图图形四周周与网板板粘接胶胶的边缘缘之间至至少要留留有40mm以上距离离,见图图2。具体留留多少尺尺寸应根根据不同同印刷机机确定。。有些印印刷机需需要留有有65mm。网框不锈钢丝丝网>>40mm粘接胶不锈钢板板漏印图形形区域图2漏印图形形位置要要求示意意图5.3..5PCB位置指印刷图图形放在在模板的的什么位位置:以以PCB外形居中中;或以以焊盘图图形居中中;或有有特殊要要求,如如在同一一块模板板上加工工两种以以上PCB的图形等等。(a)一般情况况下应以以焊盘图图形居中中,以焊焊盘图形形居中印印刷时能能选用小小尺寸的的刮刀,,可以节节省焊膏膏,还可可以减少少焊膏铺铺展面积积,从而而减少焊焊膏与空空气接触触面积,,有利于于防止焊焊膏中溶溶剂挥发发。(b)当印制板板尺寸比比较大,,而焊盘盘图形的的位置集集中在PCB的某一边边时,应应采用以以PCB外形居中中,如果果以焊盘盘图形居居中,印印刷时可可能会造造成印制制板超出出印刷机机工作台台的工作作范围。。c当PCB尺寸很小小或焊盘盘图形范范围很小小时,可可将双面面板的图图形或几几个产品品的漏印印图形加加工在同同一块模模板上,,这样可可以节省省模板加加工费。。但必须须给加工工厂提供供几个产产品图形形在模板板上的布布置要求求,用文文字说明明或用示示意图说说明,见见图3。两个产品品的图形形间距产品1(10—20mm即可)产品2图3几个产品品的漏印印图形加加工在同同一块模模板上示示意图5.6Mark的处理方方式(是是否需要要Mark,放在模板板的哪一一面等));模板上的的Mark图形是全全自动印印刷机在在印刷每每一块PCB前进行PCB基准校准准用的,,因此半半自动印印刷机模模板上不不需要制制作Mark图形;全全自动印印刷机必必须制作作Mark图形,至至于放在在模板的的哪一面面,应根根据印刷刷机具体体构造((摄象机机的位置置)而定定。5.3..7是否拼板板,以及及拼板要要求——如果是拼拼板应给给出拼板板的PCB文件。5.3..8插装焊盘盘环的要要求;由于插装装元器件件采用再再流焊工工艺时,,比贴装装元器件件要求较较多的焊焊膏量,,因此如如果有插插装元器器件需要要采用再再流焊工工艺时,,可提出出特殊要要求。5.3..9测试点的的开口要要求——根据设计计要求提提出测试试点是否否需要开开口等要要求。5.3..10对焊盘开开口尺寸寸和形状状的修改改要求引脚间距距、元件件尺寸、、焊盘尺尺寸、模模板开口口尺寸与与模板厚厚度之间间是存在在一定关关系的。。焊膏的的印刷量量与模板板厚度、、开口尺尺寸成正正比,各各种元器器件对模模板厚度度与开口口尺寸有有不同要要求,参参考表1。表1各种元器器件对模模板厚度度与开口口尺寸要要求参考考表μBGA/CSP、FlipChip采用方形形开口比比圆形开开口的印印刷质量量好。在没有高高密度、、窄间距距情况下下,模板板开口宽宽度与开开口面积积都比较较大,在在印刷过过程中,,刮刀在在模板上上刮动时时,焊膏膏被挤压压到模板板的开孔孔中,当当印制板板脱离模模板的过过程中,,挤压到到开孔中中的焊膏膏能完全全从开孔孔壁上释释放出来来,焊膏膏流入印印制板的的焊盘上上,形成成完整的的焊料图图形,因因此能保保证焊膏膏的印刷刷量和焊焊膏图形形的质量量。但在高密密度、窄窄间距印印刷时,,由于开开口尺寸寸极小,,在正常常的刮刀刀压力和和移动速速度下,,焊膏经经过模板板开口处处时不能能完全、、甚至不不能从开开孔壁上上释放出出来与PCB的焊盘接接触,造造成漏印印或焊膏膏量不足足。虽然增加加刮刀压压力和减减慢刮刀刀移动速速度能提提高印刷刷质量,,但这样样做会影影响印刷刷效率,,同时也也不能完完全保证证印刷质质量。5.3..10为了正确确控制焊焊膏的印印刷量和和焊膏图图形的质质量,高高密度、、窄间距距情况下下还必须须首先保保证模板板开口宽宽度与模模板厚度度的比率率>1.5,模板开开口面积积与开口口四周孔孔壁面积积的比率率>0.66(IPC7525标准),,这是模模板开口口设计最最基本的的要求,,见图4。TLW图4高密度、、窄间距距印刷时时模板开开口尺寸寸基本要要求示意意图开口宽度度(W)//模板厚度度(T)>1.5开口面积积(W×L)/孔壁面积积[2×((L+W)×T]>0.66(IPC7525标准)实际生产产中,在在同一块块印制板板上往往往有各种种不同的的元器件件,它们们对焊膏膏量的要要求也不不同。因因此,确确定了模模板厚度度以后,,针对不不同的印印制板的的具体情情况,对对焊盘开开口形状状和尺寸寸应提出出不同的的修改要要求,例例如:a当没有窄窄间距情情况下模模板的开开口形状状和尺寸寸与其相相对应的的焊盘相相同即可可;b当使用免免清洗焊焊膏,采采用免清清洗工艺艺时,为为了提高高印刷质质量,模模板的开开口尺寸寸应缩小小5~10%;c当在同一一块PCB上元器件件要求焊焊膏量悬悬殊比较较大时,,例如在在同一块块PCB上既有1.27mm以上一般般间距的的元器件件,也有有窄间距距元器件件,首先先根据PCB上多数元元器件的的的情况况决定不不锈钢板板厚度,,然后根根据PCB上元器件件的具体体情况应应说明哪哪些元件件1:1开口;哪哪些元件件需要扩扩大或缩缩小开口口,并给给出扩大大或缩小小百分比比;d适当的开开口形状状可改善善贴装效效果,例例如当Chip元件尺寸寸小于1005、0603时,由于于两个焊焊盘之间间的距离离很小,,贴片时时两端焊焊盘上的的焊膏在在元件底底部很容容易粘连连,再流流焊后很很容易产
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