單元3-施加焊膏工藝

1、二.施加焊膏工藝 .工藝目的把適量的焊膏均勻地施加在PCB的焊盤上,以保證貼片元器件與PCB相對應(yīng)的焊盤到達(dá)良好的電氣銜接并具有足夠的機械強度。.施加焊膏要求a 焊膏量均勻一致性好。焊膏圖形明晰,相鄰圖形之間盡量不粘連。焊膏圖形與焊盤圖形要盡量不要錯位。b 在普通情況下，焊盤上單位面積的焊膏量應(yīng)為0.8mg/mm2左右對窄間距元器件，應(yīng)為0.5mg/mm2左右。c 印刷在基板上的焊膏與希望分量值相比，允許有一定的偏向焊膏覆蓋焊盤的面積，應(yīng)在75%以上。d 焊膏印刷后應(yīng)無嚴(yán)重塌落，邊緣整齊，錯位不大于0.2mm，對窄間距元器件焊盤，錯位不大于0.1mm。e 基板不允許被焊膏污染。SJ/T1067

2、0規(guī)范免清洗要求.圖1-2 焊膏缺陷.3 外表組裝工藝資料焊膏略 3.1 焊膏的分類 3.2 焊膏的組成 3.3 對焊膏的技術(shù)要求 3.4 影響焊膏特性的主要參數(shù) 3.5 無鉛焊料簡介.4 焊膏的選擇方法不同的產(chǎn)品要選擇不同的焊膏。a根據(jù)產(chǎn)品本身的價值和用途，高可靠產(chǎn)品選擇高質(zhì)量的焊膏。b根據(jù)PCB和元器件存放時間和外表氧化程度選擇焊膏的活性。普通采用RMA級；高可靠性產(chǎn)品選擇R級；PCB 、元器件存放時間長，外表嚴(yán)重氧化，應(yīng)采用RA級，焊后清洗。c根據(jù)組裝工藝、印制板、元器件的詳細(xì)情況選擇合金組分。普通鍍鉛錫印制板采用63Sn/37Pb；鈀金或鈀銀厚膜端頭和引腳可焊性較差的元器件、要求焊點質(zhì)

3、量高的印制板采用62Sn/36.d根據(jù)產(chǎn)品對清潔度的要求來選擇能否采用免清洗。 免清洗工藝要選用不含鹵素或其它強腐蝕性化合物的焊膏； 高可靠、航天、軍工、儀器儀表以及涉及生命平安的醫(yī)用器材要采用水清洗或溶劑清洗的焊膏，焊后必需清洗干凈。eBGA和CSP普通都需求采用高質(zhì)量的免清洗焊膏；f焊接熱敏元件時，應(yīng)選用含鉍的低熔點焊膏。g根據(jù)PCB的組裝密度有無窄間距來選擇合金粉末顆粒度，常用焊膏的合金粉末顆粒尺寸分為四種粒度等級，窄間距時普通選擇2045m。表3-5 SMD引腳間距和焊料顆粒的關(guān)系引腳間距(mm)0.8 以上0.650.50.4顆粒直徑(m)75 以下60 以下50 以下40 以下.h

4、根據(jù)施加焊膏的工藝以及組裝密度選擇焊膏的黏度。 例如模板印刷工藝應(yīng)選擇高黏度焊膏、點膠工藝選擇低黏度焊膏，高密度印刷要求高黏度。表3-6 焊膏粘度施膏方法絲網(wǎng)印刷模板印刷注射滴涂粘度（Pa.s)300800普通密度： 500900高密度、窄間距SMD：7001300150300.5 焊膏的運用與保管a 必需儲存在510的條件下；b 要求運用前一天從冰箱取出焊膏至少提早2小時，待焊膏達(dá)室溫后才干翻開容器蓋，防止水汽凝結(jié)；c 運用前用不銹鋼攪拌棒將焊膏攪拌均勻，攪拌棒一定要清潔；d 添加完焊膏后，應(yīng)蓋好容器蓋；e 免清洗焊膏不能運用回收的焊膏，假設(shè)印刷間隔超越1小時，須焊膏從模板上拭去。將焊膏回收

5、到當(dāng)天運用的容器中；f 印刷后盡量在4小時內(nèi)完成再流焊。g 免清洗焊膏修板后不能用酒精檫洗；h 需求清洗的產(chǎn)品，再流焊后該當(dāng)天完成清洗；i 印刷焊膏和貼片操作時，要求拿PCB的邊緣或帶手套，以防.6 施加焊膏的方法和各種方法的適用范圍(a) 手工滴涂法用于極小批量消費, 或新產(chǎn)品的模型樣機和性能樣機的研制階段，以及消費中修補,改換元件等。(b)絲網(wǎng)印刷用于元器件焊盤間距較大，組裝密度不高的中小批量消費中。(c)金屬模板印刷用于大批量消費、組裝密度大,以及有多引線窄間距器件的產(chǎn)品窄間距器件是指引腳中心距不大于0.65mm的外表組裝器件;也指長寬不大于1.60.8mm的外表組裝元件。 由于金屬模板

6、印刷的質(zhì)量比較好，而且金屬模板運用壽命長，因此普通應(yīng)優(yōu)先采用金屬模板印刷工藝。.7 焊膏印刷技術(shù)目前用于SMT的印刷機大致分為三種檔次：(a)手動或半自動印刷機；(b)半自動印刷機加視覺識別系統(tǒng)配有CCD圖象識別；(c)全自動印刷機配有CCD及各種功能選件。.7.1 印刷焊膏的原理 焊膏和貼片膠都是觸變流體，具有粘性。當(dāng)刮刀以一定速度和角度向前挪動時，對焊膏產(chǎn)生一定的壓力，推進焊膏在刮板前滾動，產(chǎn)生將焊膏注入網(wǎng)孔或漏孔所需的壓力，焊膏的粘性摩擦力使焊膏在刮板與網(wǎng)板交接處產(chǎn)生切變，切變力使焊膏的粘性下降，使焊膏順利地注入網(wǎng)孔或漏孔。.刮刀的推進力F可分解為推進焊膏前進分力X和將焊膏注入漏孔的壓力

7、Y圖1-3 焊膏印刷原理表示圖. 7.2 影響焊膏脫模質(zhì)量的要素 (a) 模板開口尺寸：模板開口面積B與開口壁面積A比 0.66時焊膏釋放脫模順利。 (b) 焊膏黏度：焊膏與PCB之間的粘合力Fs焊膏與開 口壁之間的摩擦力Ft時焊膏釋放順利。 (c) 開口壁的外形和光滑度：開口壁光滑、喇叭口向下 或垂直時焊膏釋放順利。.Ft焊膏與PCB焊盤之間的粘合力；Fs焊膏與模板開口壁之間的摩檫阻力；A焊膏與模板開口壁之間的接觸面積；B焊膏與PCB焊盤之間的接觸面積圖1-4 放大后的焊膏印刷脫模表示圖.(a) 垂直開口(b) 喇叭口向下(c) 喇叭口向上易脫模易脫模脫模差圖1-5 模板開口外形表示圖.7.

8、3 刮刀資料、外形及印刷方式(a) 刮刀資料刮刀資料有橡膠聚胺脂、金屬兩大類。橡膠刮刀 橡膠刮刀有一定的揉性，用于絲網(wǎng)印刷以及模板外表不太平整、例如經(jīng)過減薄處置有凹面的或印制板上曾經(jīng)做好倒裝片的模板上加工了凸起維護模板印刷。 橡膠刮刀的硬度： 肖氏shore75度 85度。絲網(wǎng)印刷選75度，金屬模板選85度 橡膠刮刀缺陷：當(dāng)印刷壓力過大或刮刀資料硬度過小時，容易嵌入金屬模板的開口中尤其大的開口，將開口中的焊膏刮出，呵斥焊膏圖形凹陷；另外，橡膠刮刀容易磨損。.金屬刮刀 金屬刮刀分為不銹鋼刮刀和高質(zhì)量合金鋼并在刀刃上涂有TATEFLON光滑膜涂層的刮刀。 帶TA涂層的合金鋼刮刀光滑、耐磨、運用壽命

9、更長。 金屬刮刀用于平整度好的金屬模板印刷；適宜各種間距、密度的印刷，特別對窄間距、高密度印刷質(zhì)量比較高，而且運用壽命長，運用最廣泛。.(b) 刮刀外形和構(gòu)造 橡膠刮刀的外形有菱形和拖尾形兩種。 金屬刮刀是將金屬刀片固定在帶有橡膠夾板的金屬刀架上，刀片兩端配有導(dǎo)流片，防止焊膏向兩端漫流。 菱形刮刀是將10mm10mm的方形聚胺脂夾在支架中間，前后呈45角。菱形刮刀可采用單刮刀作雙向印刷。刮刀在每個行程末端可跳過焊膏。菱形刮刀的焊膏量不易控制，并容易污染刮刀頭。 拖尾形刮刀普通都采用雙刮刀方式。刮刀的角度普通為45 60。圖2-7表示了各種不同外形的刮刀。.圖2-7 各種不同外形的刮刀表示圖橡膠

10、刮刀金屬刮刀.(c) 刮刀寬度 刮刀寬度比PCB印刷寬度長20mm左右比較適宜。 刮刀寬度太寬會浪費焊膏，過多的焊膏暴露在空氣中，容易呵斥焊膏氧化。(d) 印刷方式 單向印刷刮刀只能作一個方向印刷 單向印刷時有一塊刮刀是印刷用的，另一塊刮刀是作為回料用的； 雙向印刷 雙向印刷時兩快刮板進展交替往返印刷。. 傳統(tǒng)的印刷方式都是開放式印刷，焊膏暴露在空氣中，在刮刀的推進下在模板外表來回滾動。有單向印刷和雙向印刷兩種印刷方式。 新型的印刷方式隨著SMT向高密度、窄間距、無鉛焊接的開展，對印刷精度、速度以及印刷質(zhì)量有了進一步的要求。印刷設(shè)備和技術(shù)也在不斷地改良和開展。出現(xiàn)了各種密封式的印刷技術(shù)。最初有英國DEK公司和美國MPM公司推出的刮刀旋轉(zhuǎn)4