引言:
在SMT制造过程中,锡膏印刷结果对SMT制造品质有着举足轻重的影响。影响锡膏印刷质量的因素有很多,如钢网的制造工艺,钢网的开孔设计,PCB的平整度,印刷参数的设置,锡膏本身的特性等等。本文将对影响印刷的因素进行详细解析!
影响印刷的主要因素
锡膏(Solderpaste)
钢网(Stencils)
PCB板(Printed circuit board)
刮刀(Squeegees)
一、锡膏
锡膏是一种焊球和焊剂的混合物,通过加热可以连接两个金属表面
就重量而言,90%是金属
就体积而言,50%金属 / 50%焊剂–10 mil厚的锡膏,过完回流炉后只有5 mil
焊球–主要功能:在两个或多个金属表面形成永久的金属连接–球形合金粉末
焊剂:提供两个主要功能:
使焊球混合能够保持均匀
2.它的化学作用可以将元件、PCB焊盘以及焊球表面的氧化物清除。–基材、活性剂、触变剂、溶剂
最常用的焊球:–63% 锡 (Sn)–37% 铅 (Pb)
焊球合金成分不同,回流温度也不同
焊料球的尺寸不同,应用也不同
焊剂成分
基材:由松香或松香酯组成,提供粘接性和焊接表面的净化作用
溶剂:由乙二醇、二甘醇组成,用来调整焊膏的粘度
活性剂:胺、胺氢氯化物组成,用来净化焊接表面的氧化物
触变剂:乳化石蜡,防止焊料粉末和焊剂分离
焊剂类型
RMA: Rosin Mildly Activated(中等活性松香)
RA: Rosin Activated(活性松香)
WS/OA: Water Soluble/Organic Acids(水溶性/有机酸)
LR: Low Residue/No Cleans(低残留/免清洗)
RMA和RA焊剂不一定要清洗,但是当PCB或元件的温度升高到助焊剂的活化温度时(大约150°)它们开始形成可以导电的卤化物和盐,引起短路。所以通常也要清洗
WS/OA必须要清洗,因为酸会腐蚀掉焊点
二、Stencils(钢网)
有四种常用钢网:
Chemical Etched(化学腐蚀)
Laser Cut(激光切割)
Electro-formed(电铸)
nanometer(纳米)
钢网设计
钢网的开孔尺寸要小于焊盘尺寸的20%,但是必须保证钢网开宽度与钢网厚度的比值(宽厚比)不能小于1.5(25mil以下间距)
三、PCB板设计
PCB要求有好的钢性(否则需要定做夹具)
PCB要求有最小的弯曲
PCB焊盘的金属化
PCB包装
PCB上的阻焊膜
四、刮刀
刮刀材料类型
–复合材料
–金属
复合材料刮刀
通过刮挖作用改变锡膏的印刷量
比金属刮刀便宜
对于细间距的印刷,推荐使用90以上硬度的复合材料刮刀
金属刮刀
使用寿命要长于复合材料
比较脆弱
最流行
刮挖效应的影响较小
五、环境因素
合适的环境条件对于好的印刷质量是非常必要的:
–温度: 维持锡膏的使用条件(要求70~76华氏度)
·不适条件会引起锡膏粘稠或过干
–湿度: 要求在50%左右
·小于50%会使锡膏变干(挥发性材料会蒸发)
·大于50%会使锡膏吸收潮气,结果会使锡膏失效或是产生锡球
通风: 在印刷区保持最小的通风,也是得到最好印刷质量的保证
洁净度: 对机器和印刷质量同样重要
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