smt質(zhì)量3-1焊膏印刷工序的工藝控制(已修改)
2025-02-26 03:08 本頁(yè)面
【正文】 第 3章 核心工藝能力建設(shè) SMT關(guān)鍵工序的工藝控制 一 .施加焊膏工藝 施加焊膏是 SMT的關(guān)鍵工序 施加焊膏是保證 SMT質(zhì)量的關(guān)鍵工序。目前一般都采用模板印刷。 據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，在 PCB設(shè)計(jì)正確、元器件和印制板質(zhì)量有保證的前提下，表面組裝質(zhì)量問(wèn)題中有60%80%的質(zhì)量問(wèn)題出在印刷工藝。 了解印刷原理，提高印刷質(zhì)量 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移動(dòng)時(shí)，對(duì)焊膏產(chǎn)生一定的壓力，推動(dòng)焊膏在刮板前滾動(dòng)，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。 刮板 焊膏 模板 PCB a焊膏在刮板前滾動(dòng)前進(jìn) b產(chǎn)生將焊膏注入漏孔的壓力 c切變力使焊膏注入漏孔 X Y F 刮刀的推動(dòng)力 F可分解為 推動(dòng)焊膏 前進(jìn)分力 X和 將焊膏注入漏孔的 壓力 Y d焊膏釋放（脫模） 圖 13 焊膏印刷原理示意圖 焊膏在刮板前滾動(dòng)，才能產(chǎn)生將焊膏注入開(kāi)口的壓力 刮板 焊膏 印刷時(shí)焊膏 填充 模板開(kāi)口的情況 脫模 焊膏滾動(dòng) 2. 影響焊膏脫模質(zhì)量的因素 (a) 模板開(kāi)口尺寸：開(kāi)口面積 B與開(kāi)口壁面積 A比＞ 焊膏釋放（脫模）順利。 面積比＞ ， 焊膏釋放體積百分比 ＞ 80% 面積比＜ ， 焊膏釋放體積百分比 ＜ 60% (b) 焊膏黏度：焊膏與 PCB焊盤(pán)之間的粘合力 Fs＞焊膏與開(kāi)口壁之間的摩擦力 Ft時(shí) 焊膏釋放順利 。 (c) 開(kāi)口壁的形狀和光滑度：開(kāi)口壁光滑 、 喇叭口向下或垂直時(shí) 焊膏釋放順利 。 圖 14 放大后的 焊膏印刷脫模示意圖 Fs—— 焊膏與 PCB焊盤(pán)之間的 粘合力： 與開(kāi)口面積、焊膏黏度有關(guān) Ft—— 焊膏與開(kāi)口壁之間的 摩檫阻力： 與開(kāi)口壁面積、 光滑度有關(guān) A—— 焊膏與模板 開(kāi)口壁 之間的接觸 面積 ； B—— 焊膏與 PCB焊盤(pán)之間的接觸面積 (開(kāi)口面積 ) PCB 開(kāi)口壁面積 A 開(kāi)口面積 B (a) 垂直開(kāi)口 (b) 喇叭口向下 (c) 喇叭口向上 易脫模 易脫模 脫模差 圖 15 模板 開(kāi)口形狀示意圖 3. 刮刀材料、形狀及印刷方式 (a) 刮刀材料 ① 橡膠 （ 聚胺酯 ） 刮刀 橡膠刮刀有一定的柔性 ， 用于絲網(wǎng)印刷以及模板表面不太平整 、例如經(jīng)過(guò)減薄處理 （ 有凹面 ） 的模板印刷 。 橡膠刮刀的硬度： 肖氏 （ shore） 75度 ~ 85度 。 ②金屬刮刀 金屬刮刀耐磨、使用壽命長(zhǎng)（約 10萬(wàn)次，是 聚胺酯的 10倍左右 ）。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(duì)窄間距、高密度印刷質(zhì)量比較高，而且使用壽命長(zhǎng)，應(yīng)用最廣泛。 (b) 刮刀形狀和結(jié)構(gòu) 橡膠刮刀的形狀有菱形和拖尾形兩種 。 菱形刮刀 —— 是將 10mm 10mm的方形聚胺脂夾在支架中間 ，前后呈 45176。 角 。 菱形刮刀可采用單刮刀作雙向印刷 。 刮刀在每個(gè)行程末端可跳過(guò)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 —— 一般都采用雙刮刀形式 。 刮刀的角度一般為45176。 ~ 60176。 。 RUB MET 橡膠刮刀 金屬刮刀 圖 27 各種不同 形狀的刮刀示意圖 手動(dòng)刮刀 (d) 印刷方式 ①單向印刷 （刮刀只能作一個(gè)方向印刷） 單向印刷時(shí)有一塊刮刀是印刷用的，另一塊刮刀是作為回料用的； ②雙向印刷 雙向印刷時(shí)兩塊刮板進(jìn)行交替往返印刷。 4. 影響印刷質(zhì)量的主要因素 a 首先是模板質(zhì)量 —— 模板印刷是接觸印刷，因此模板厚度與開(kāi)口尺寸確定了焊膏的印刷量。焊膏量過(guò)多會(huì)產(chǎn)生橋接，焊膏量過(guò)少會(huì)產(chǎn)生焊錫不足或虛焊。模板開(kāi)口形狀以及開(kāi)口是否光滑也會(huì)影響脫模質(zhì)量。 b 其次是焊膏質(zhì)量 —— 焊膏的黏度、印刷性（滾動(dòng)性、轉(zhuǎn)移性）、觸變性、常溫下的使用壽命等都會(huì)影響印刷質(zhì)量。 c 印刷工藝參數(shù) —— 刮刀速度、刮刀壓力、刮刀與網(wǎng)板的角度以及焊膏的黏度之間都存在一定的制約關(guān)系，因此只有正確控制這些參數(shù)，才能保證焊膏的印刷質(zhì)量。 d 設(shè)備精度方面 —— 在印刷高密度窄間距產(chǎn)品時(shí)，印刷機(jī)的印刷精度和重復(fù)印刷精度也會(huì)起一定的作用。 e 環(huán)境溫度、濕度、以及環(huán)境衛(wèi)生 —— 環(huán)境溫度過(guò)高會(huì)降低焊膏黏度，濕度過(guò)大時(shí)焊膏會(huì)吸收空氣中的水分，濕度過(guò)小時(shí)會(huì)加速焊膏中溶劑的揮發(fā)，環(huán)境中灰塵混入焊膏中會(huì)使焊點(diǎn)產(chǎn)生針孔。 （一般要求環(huán)境溫度 23177。 3℃ ，相對(duì)濕度 45~70%） 從以上分析中可以看出，影響印刷質(zhì)量的因素非常多，而且印刷焊膏是一種 動(dòng)態(tài)工藝 。 ① 焊膏的量隨時(shí)間而變化，如果不能及時(shí)添加焊膏的量，會(huì)造成焊膏漏印量少，圖形不飽滿(mǎn)。 ② 焊膏的黏度和質(zhì)量隨時(shí)間、環(huán)境溫度、濕度、環(huán)境衛(wèi)生而變化； ③ 模板底面的清潔程度及開(kāi)口內(nèi)壁的狀態(tài)不斷變化； ?? 5. 提高印刷質(zhì)量的措施 (1)加工合格的模板 (2)選擇適合工藝要求的焊膏并正確使用焊膏 (3)印刷工藝控制 (1)加工合格的模板 模板厚度與開(kāi)口尺寸基本要求 : （ IPC7525標(biāo)準(zhǔn) ） T W L 寬厚比 : 開(kāi)口寬度 (W)/模板厚度 (T)＞ 面積比 : 開(kāi)口面積 (W L)/孔壁面積 [2 (L+W) T] ＞ 蝕刻鋼板：過(guò)度蝕刻或蝕刻不足 過(guò)度蝕刻 開(kāi)口變大 蝕刻不足 開(kāi)口變小 孔壁粗糙影響焊膏釋放 窄間距時(shí)可采用激光 +電拋光工藝 模板開(kāi)口方向與刮刀移動(dòng)方向 與刮刀移動(dòng)方向垂直的模板開(kāi)口，因刮刀通過(guò)的時(shí)間短，焊膏難以被填入，常造成焊膏量不足。因此， 為了使與刮刀移動(dòng)方
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