锡膏及使用
锡膏是一种稳定的混合物,它由一种焊料合金锡粉、粘稠助焊剂和一些添加剂混合而成,具有一定粘性和良好触变性。在常温下有一定的粘性,可使元件初步贴合。
当加热到一定温度时,助焊剂等物质挥发,合金锡粉熔化成液体,靠表面张力、润湿性、充填焊接,使焊盘与焊件粘合在一起,形成牢固的焊点。
锡膏在钢网上用刮刀印刷到PCB上,本质上是利用锡膏的触变性。焊膏在一定的剪切温度和剪切力时,粘度急剧下降,从而使锡膏能够通过网片进行开孔、脱模;移除剪切力后,锡膏恢复到高粘度。当存在剪切应力时,锡膏变稀,没有剪切力时,锡膏会变稠。
锡膏应在低温条件下保存,并在有效期内使用。锡膏在室温下循环使用,当锡膏达到室温时,才能打开锡膏器皿,防止水汽凝结,再用锡膏搅拌,使锡膏符合印刷要求。通过大量实验,将锡膏从冰箱中取出,置于25℃室温下,4小时后就能达到相应的室温温度。与此同时,将锡膏回温,测定其粘度,在搅拌时间60~130秒时,锡膏粘度达到要求。环境温度与锡膏混合时间与回温温度均呈正相关关系,总体趋势是环境温度越低,需要搅拌的时间越长:环境温度越高,所需搅动时间就越短。通过相关实验,最后确定了混合时间与环境温度的调查表,使锡膏粘度完全达到印刷要求。一般而言,如果没有专用的锡膏混合器,也可以通过目测来确定锡膏的粘度。具体地说:用工具搅动锡膏30秒钟,然后挑起一部分锡膏,让锡膏自己下滴,如果锡膏不会滑掉,就太黏,如果不间断掉下来,就太稀。
深圳福英达是一家具有20年经验的半导体焊锡料研发生产企业,具有包括粘度、触变性等全套的锡膏开发、检验仪器设备,保证产品质量和用户需求。
PCB印刷线路板和使用。
PCB板平直程度是影响锡膏印刷质量的重要因素之一,尤其是大号PC板,要用专用模具来支撑。以免造成印刷电路板弯曲变形,造成锡膏印刷量的改变。PC板挠曲变形对锡膏释放率造成影响。
所以要对PCB板的印刷模具进行合理的设计,以保证其平整度,有利于锡膏的印刷。
调节印刷参数
印刷过程参数的调整很重要,包括印刷速度、刮刀角度、压力、网片和PCB分离速度等。刮板速度越快,锡膏滚速越快,粘滞性越小,有利于锡膏的填充。但刮板速度越快,锡膏的填充时间越短。所以过快或过慢都不利于锡膏的填充。刮板压力要适当,若太大,则会损坏刮刀和网板,也会使网板表面粘有锡音。若太小,可能导致锡膏量不足。在网板与PCB分选过程中,由于网板侧壁的摩擦力和锡膏的粘合作用,网板侧壁处的流速较孔中心附近分离速度小,造成网板侧壁上残留锡膏,造成焊膏释放率下降。刮板角越小,对焊锡的下压力越大,也不易刮净网面上的锡膏。若角过大,锡膏不能形成滚转,也不利于锡膏的释放,一般全自动印刷机是在60度左右。
锡膏检验
锡膏印结束后,要判断锡膏的印刷质量。检验一般是通过特殊设备来进行的,通常需要检测锡膏的高度、体积、面积、偏差、三维形状是否符合要求。IPC7527中对高度、面积、体积的要求是锡膏印刷量占网板计算量的75%~125%。然而,在实际生产中,对小间距设备的锡膏印刷需要严格控制。
结论
影响锡膏印刷的因素很多,本文主要论述影响锡膏印刷的网版、锡膏、对PCB板及印刷参数调整等因素,介绍了锡膏印刷检测的要求及项目,对锡膏印刷机在生产过程中出现的各种缺陷进行分析与解决,为提高SMT生产线质量提供了参考。
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