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表面贴装工程. SMA I ntroduce. Screen Printer. Screen Printer 内部工作图. SMA I ntroduce. Screen Printer. Screen Printer 的基本要素:. Solder ( 又叫锡膏) 经验公式: 三球定律 至少有三个最大直径的锡珠能垂直排在模板的厚度方向上 至少有三个最大直径的锡珠能水平排在模板的最小孔的宽度方向上 单位: 锡珠使用米制( Micron) 度量,而模板厚度工业标准是美国的专用
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SMA Introduce Screen Printer Screen Printer 内部工作图
SMA Introduce Screen Printer Screen Printer 的基本要素: Solder (又叫锡膏) 经验公式:三球定律 至少有三个最大直径的锡珠能垂直排在模板的厚度方向上 至少有三个最大直径的锡珠能水平排在模板的最小孔的宽度方向上 单位: 锡珠使用米制(Micron)度量,而模板厚度工业标准是美国的专用 单位Thou.(1m=1*10-3mm,1thou=1*10-3inches,25mm>>1thou) 判断锡膏具有正确粘度的一种经济和实际的方法: 搅拌锡膏30秒,挑起一些高出容器三,四英寸,锡膏自行下滴, 如果开始时象稠的糖浆一样滑落,然后分段断裂落下到容器内 为良好。反之,粘度较差。
主 要 材 料 作 用 成 分 Sn/Pb Sn/Pb/Ag 焊料合 金粉末 SMD与电路的连接 松香,甘油硬脂酸脂 盐酸,联氨,三乙醇酸 活化剂 金属表面的净化 助 焊 剂 净化金属表面,与SMD保 持粘性 增粘剂 松香,松香脂,聚丁烯 溶 剂 丙三醇,乙二醇 对焊膏特性的适应性 Castor石腊(腊乳化液) 软膏基剂 摇溶性 附加剂 防离散,塌边等焊接不良 SMA Introduce Screen Printer 锡膏的主要成分:
Squeegee Stencil 45-60度角 Squeegee 10mm Stencil 拖裙形刮刀 45度角 菱形刮刀 SMA Introduce Screen Printer 菱形刮刀 聚乙烯材料 或类似材料 Squeegee(又叫刮板或刮刀) 拖裙形刮刀 金属
Squeegee的压力设定: SMA Introduce Screen Printer 第一步:在每50mm的Squeegee长度上施加1kg的压力。 第二步:减少压力直到锡膏开始留在模板上刮不干净,在增加 1kg的压力 第三步:在锡膏刮不干净开始到挂班沉入丝孔内挖出锡膏之间 有1-2kg的可接受范围即可达到好的印制效果。 Squeegee的硬度范围用颜色代号来区分: very soft 红色 soft 绿色 hard 蓝色 very hard 白色
Stencil (又叫模板): SMA Introduce Screen Printer Stencil的梯形开口 PCB Stencil 激光切割模板和电铸成行模板 Stencil的刀锋形开口 PCB Stencil 化学蚀刻模板
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模板制造技术 缺 点 简 介 优 点 在金属箔上涂抗蚀保护剂 用销钉定位感光工具将图 形曝光在金属箔两面,然 后使用双面工艺同时从两 面腐蚀金属箔 形成刀锋或沙漏形状 成本最低 周转最快 化学蚀刻模板 纵横比1.5:1 要涉及一个感光工具 提供完美的工艺定位 通过在一个要形成开孔的 基板上显影刻胶,然后逐 个原子,逐层地在光刻胶 周围电镀出模板 电镀工艺不均匀失去 密封效果 没有几何形状的限制 电铸成行模板 改进锡膏的释放 密封块可能会去掉 纵横比1:1 错误减少 直接从客户的原始Gerber 数据产生,在作必要修改 后传送到激光机,由激光 光束进行切割 激光光束产生金属熔渣 消除位置不正机会 激光切割模板 造成孔壁粗糙 纵横比1:1 SMA Introduce Screen Printer 模板(Stencil)制造技术:
材 质 性 能 不 锈 钢 尼 龙 聚 脂 抗拉强度 极高 中等 高 耐化学性 极好 好 好 吸 水 率 不吸水 24% 0.4% 网目范围 30-500 16-400 60-390 尺寸稳定性 极佳 差 中等 极佳 耐磨性能 中等 中等 弹性及延伸率 差(0.1%) 极佳(2%) 佳(2%) 连续印次数 2万 4万 4万 破坏点延伸率 40-60% 20-24% 10-14% 油量控制 差 好 好 纤维粗细 细 较粗 粗 价 格 高 低 中 SMA Introduce Screen Printer 模板(Stencil)材料性能的比较:
SMA Introduce Screen Printer 锡膏丝印缺陷分析: 问题及原因 对 策 • 搭锡BRIDGING 锡粉量少、粘度低、粒度大、室温度、印膏太厚、放置压力太大等。(通常当两焊垫之间有少许印膏搭连,于高温熔焊时常会被各垫上的主锡体所拉回去,一旦无法拉回,将造成短路或锡球,对细密间距都很危险)。 • 提高锡膏中金属成份比例(提高到88 %以上)。 • 增加锡膏的粘度(70万 CPS以上) • 减小锡粉的粒度(例如由200目降到300目) • 降低环境的温度(降至27OC以下) • 降低所印锡膏的厚度(降至架空高度SNAP-OFF,减低刮刀压力及速度) • 加强印膏的精准度。 • 调整印膏的各种施工参数。 • 减轻零件放置所施加的压力。 • 调整预热及熔焊的温度曲线。
SMA Introduce Screen Printer 锡膏丝印缺陷分析: 问题及原因 对 策 • 2.发生皮层 CURSTING 由于锡膏助焊剂中的活化剂太强,环境温度太高及铅量太多时,会造成粒子外层上的氧化层被剥落所致. • 3.膏量太多 EXCESSIVE PASTE 原因与“搭桥”相似. • 避免将锡膏暴露于湿气中. • 降低锡膏中的助焊剂的活性. • 降低金属中的铅含量. • 减少所印之锡膏厚度 • 提升印着的精准度. • 调整锡膏印刷的参数.
SMA Introduce Screen Printer 锡膏丝印缺陷分析: 问题及原因 对 策 • 增加印膏厚度,如改变网布或板膜等. • 提升印着的精准度. • 调整锡膏印刷的参数. • 消除溶剂逸失的条件(如降低室温、减少吹风等)。 • 降低金属含量的百分比。 • 降低锡膏粘度。 • 降低锡膏粒度。 • 调整锡膏粒度的分配。 • 4.膏量不足 INSUFFICIENT PASTE 常在钢板印刷时发生,可能是网布的丝径太粗,板膜太薄等原因. • 5.粘着力不足 POOR TACK RETENTION 环境温度高风速大,造成锡膏中溶剂逸失太多,以及锡粉粒度太大的问题.
SMA Introduce Screen Printer 锡膏丝印缺陷分析: 问题及原因 对 策 • 增加锡膏中的金属含量百分比。 • 增加锡膏粘度。 • 降低锡膏粒度。 • 降低环境温度。 • 减少印膏的厚度。 • 减轻零件放置所施加的压力。 • 增加金属含量百分比。 • 增加锡膏粘度。 • 调整环境温度。 • 调整锡膏印刷的参数。 • 6.坍塌 SLUMPING 原因与“搭桥”相似。 • 7.模糊 SMEARING 形成的原因与搭桥或坍塌 很类似,但印刷施工不善的原因居多,如压力太大、架空高度不足等。
SMA Introduce Screen Printer 在SMT中使用无铅焊料: 在前几个世纪,人们逐渐从 医学和化学上认识到了铅(PB) 的毒性。而被限制使用。现在电 子装配业面临同样的问题,人们 关心的是:焊料合金中的铅是否 真正的威胁到人们的健康以及环 境的安全。答案不明确,但无铅 焊料已经在使用。欧洲委员会初 步计划在2004年或2008年强制执行。目前尚待批准,但是电子装配业还是 要为将来的变化作准备。
熔点范围 说 明 无铅焊锡化学成份 48Sn/52In 118°C 共熔 低熔点、昂贵、强度低 42Sn/58Bi 138°C 共熔 已制定、Bi的可利用关注 91Sn/9Zn 199°C 共熔 渣多、潜在腐蚀性 218°C 共熔 93.5Sn/3Sb/2Bi/1.5Cu 高强度、很好的温度疲劳特性 95.5Sn/3.5Ag/1Zn 218~221°C 高强度、好的温度疲劳特性 93.3Sn/3.1Ag/3.1Bi/0.5Cu 209°~ 212°C 高强度、好的温度疲劳特性 99.3Sn/0.7Cu 227°C 高强度、高熔点 232~240°C 95Sn/5Sb 好的剪切强度和温度疲劳特性 65Sn/25Ag/10Sb 233°C 摩托罗拉专利、高强度 96.5Sn/3.5Ag 221°C 共熔 高强度、高熔点 97Sn/2Cu/0.8Sb/0.2Ag 226~228°C 高熔点 SMA Introduce Screen Printer 无铅锡膏熔化温度范围:
无铅焊接的影响 无铅焊接的问题 最低成本超出45%左右 生产成本 高出传统焊料摄氏40度 元件和基板方面的开发 焊接温度提升 回流炉的性能问题 品质标准受到影响 生产线上的品质标准 稀有金属供应受限制 无铅焊料的应用问题 无铅焊料开发标准不统一 无铅焊料开发种类问题 焊点的寿命缺乏足够的实验证明 无铅焊料对焊料的可靠性问题 SMA Introduce Screen Printer 无铅焊接的问题和影响: