【正文】 球能順暢通過。模板厚度過厚，容易造成元器件細小間距的引腳橋連。一般情況下，對 的引腳間距，用厚度為 ~ 的模；~ 的引腳間距，用厚度為 的模板。而開孔過小，會產(chǎn)生焊膏印刷量過少，常常會造成爐后錫少、虛焊。也有公司常采用 1:1 的尺寸大小。模板上的開孔主要由電路板上相對應的焊盤外形尺寸所決定的。目前，國外用電鑄法制造的模板尺寸已達到 400㎜400㎜，孔壁粗糙度在 ㎜以下。用電鑄法制造的模板精度高，窗口壁光滑，有利于焊膏在印刷時順利通過。具體做法是：在一塊平整的基板上，通過感光的方法制得窗口圖形的負像（模板窗口圖形為硬化的聚合感光膠） ，然后將基板放入電解質溶液中，基板接電源負極，用鎳做陽極，經(jīng)數(shù)小時后，鎳在基板非焊盤區(qū)沉積，達到一定厚度后與基板剝離，形成模板。無論是腐蝕法還是激光法制作的漏板，在印刷細間距器件圖形時，均會出現(xiàn)不同程度的堵塞窗口，或者經(jīng)常需要清潔模板底面，給生產(chǎn)帶來不便。盡管如此，它的優(yōu)越性仍是有目共睹的，特別圖形精度高的場合是首選方法之一，是目前不銹鋼模板的主要制造方法。這種方法具有精度高、窗口尺寸好、工序簡單、周期短（約 1h 一塊）等優(yōu)點?；瘜W腐蝕法由于存在側腐蝕，故窗口壁光潔度不夠，尤其對不銹鋼材料效果較差，因此漏印效果也較差。制作過程中要注意兩點：一是圖形的二次設計；二是菲林膜正反對位的準確性。 金屬模板的制造方法（1）化學腐蝕法化學腐蝕法制造金屬模板是最早采用的方法，由于價廉，至今還普遍使用。錫磷青銅模板價錢便宜，材料易得，特別是窗口壁光滑，便于漏印焊膏，但使用壽命不及不銹鋼模板長；不銹鋼制造的模板堅固耐用，壽命長，但窗口壁光滑性不夠，不利于漏印焊膏，價格也較貴。早期的模板也有采用直接將金屬模板融合在框架上，但由于使用過程中缺乏應有的彈性，現(xiàn)在已經(jīng)少用。這種結構確保金屬模板既平整又有彈性，使用時能津貼 PCB 表面。 印刷模板類型模板是表面組裝工藝中的重要部件之一，其主要功能是將準確數(shù)量的印刷材料轉移到 PCB 光板上準確的位置。但由于絲網(wǎng)制作的漏板，其窗口開口面積要被絲網(wǎng)本身占用一部分，即開口率達不到 100%，不適合于焊膏印刷工藝，故很快被鏤空的金屬板所取代。模板（Stencils）又稱為漏板或網(wǎng)板，它用來定量分配焊膏，是焊膏印刷的關鍵工具之一。（9）操作者應盡量避免貼片膠與皮膚接觸，不慎接觸時應及時用乙醇擦洗干凈。（7）壓力注射滴涂時，應進行膠點直徑的檢查，一般可在 PCB 板的工藝邊處設 12個測試膠點，經(jīng)常觀察固化后膠點直徑的變化，對使用的貼片膠品質真正做到心中有數(shù)。管不要裝得太滿（2/3 體積） ，進行脫氣泡處理添加完貼片膠后蓋好容器蓋。（6）需要分裝的貼片膠，待恢復到室溫后方可打開包裝容器蓋，防止水汽凝結。（4）點膠或印刷操作應在恒溫下進行（23℃土 2℃） 。（2）使用時注意膠的型號、粘度，根據(jù)當前產(chǎn)品的要求，注意跟蹤首件產(chǎn)品，實際觀察、測試新?lián)Q上的貼片膠的各方面性能。（8）應無毒、無嗅、不可燃，符合環(huán)保要求。（6）固化后粘接強度高，能經(jīng)得住波峰焊的 260℃高溫以及熔融的錫流波剪切力的沖擊作用，在焊接過程中無釋放氣體現(xiàn)象，波峰焊過程中元件不掉落。（4）室溫使用壽命長（室溫下固化速度慢）。（2）觸變性好，涂敷后膠滴不變形，不漫流，能保持足夠的高度。加入的顏色不應參與貼片膠的化學反應，而且色澤具有穩(wěn)定性。（12）外觀和顏色貼片膠的外觀包裝應完好，標志清晰，品種、型號、生產(chǎn)日期和制度指標明確。 （10）安全性貼片膠應無毒、無臭、阻燃、不具揮發(fā)性，對環(huán)境和人體安全無害，符合環(huán)保要求。（9）化學性能貼片膠固化后不應腐蝕元器件和 PCB，與助焊劑、阻焊劑和清洗劑不應發(fā)生化學反應。（8）電性能固化后的貼片膠應具有優(yōu)良電性能，如高頻特性好，絕緣電阻高等。通常要求在室溫下儲存l～ 個月，5℃以下儲存 3～6 個月，其性能不發(fā)生變化，仍能使用。（7）儲存期和放置時間儲存期是指貼片膠的使用壽命。如果貼片膠固化性能不好，一旦升溫速度過快，貼片膠中夾雜的空氣、水氣以及揮發(fā)性物質來不及揮發(fā)，就可能導致固化后的貼片膠出現(xiàn)表面不平滑、針孔和氣泡，不僅影響粘接強度，而且在波峰焊或清洗時，氣泡或針孔會吸收助焊劑、清洗劑，從而導致電氣性能的降低。（6）固化性能貼片膠應能在盡可能低的溫度，以最快速度固化。但不應過分地鋪展，否則會出現(xiàn)塌落，以致漫流到焊盤上造成焊接缺陷。當 SMA 出現(xiàn)元件損壞時，要求貼片膠在一定溫度下，粘接力很低，便于更換不合格的元器件，而不影響 PCB 的性能。由于生產(chǎn)中時常發(fā)生 SOIC 元件引腳位置偏移或元件掉片的現(xiàn)象，所以工藝師必須考慮這一參數(shù)，可通過高溫位移試驗來判斷貼片膠的性能及固化工藝的可靠性。表 31 元件的粘接強度元件名稱（英制） 0603 0805 3216 SOT23 鉭電解SOIC焊料波峰沖擊時粘接強度（N） ≥10 ≥15 ≥20 ≥20 25 30 ＞2③ 在波峰焊時，固化后的貼片膠具有能保證元件不位移、不脫落的粘接強度。方法是推拉規(guī)的測試端緊靠在被測元件的一個端面，保持推拉規(guī)和被測元件在同一平面，緩慢施力于被測元件，并讀取數(shù)據(jù)，如圖 34 所示。這一強度與固化溫圖 33 尖峰形和圓頭形膠點 圖 32 屈服值膠點尺寸（W/H）關系11 / 41度、固化曲線有關。在選擇貼片膠時要考慮這一參數(shù)。粘接強度有幾個方面的要求：① 在元件貼裝后固化前，元件經(jīng)歷傳輸、震動后貼片膠能保持元件不位移。（3）觸變性貼片膠應具有良好的觸變性，涂敷后膠滴不變形，不塌落，能保到足夠的高度，在貼片后到固化前膠滴不漫流。壓力注射點膠工藝中，優(yōu)良的膠點外形是尖峰形或圓頭形，如圖 33 所示。在壓力注射點膠工藝中，貼片膠的涂布性反映在膠點外觀光亮、飽滿、不拉絲、無拖尾，并有良好的外形和適宜的幾何尺寸。膠點的形狀和一致性取決于膠劑的流變學特性：屈服點與塑性粘度。形狀系數(shù)越高，屈服強度越低，最佳 W/H比為 ～。故貼片膠依靠屈服強度保持元件貼裝后進入固化爐之前的過程中承受一定的外力震動而不出現(xiàn)位移，一旦外力大于屈服強度，則元件出現(xiàn)位移。（2）屈服強度貼片膠固化前抵抗外力破壞的能叫屈服強度，它用屈服值來表征。每個試樣測定三次，取平均值（單位 Pa?s）。首先選定適宜的轉速，使讀數(shù)在刻度盤的 20%80%范圍內。粘度測試時應注意所選用的標準是否與供應商一致，特別是粘度計的型號、參數(shù)不一樣，測出的數(shù)據(jù)差別很大。（1）粘度粘度是貼片膠的一項重要指標，不同的粘度適用于不同的涂敷工藝。 貼片膠的性能及其評估貼片膠的性能指標是評估各種貼片膠質量優(yōu)劣的具體依據(jù)。如加入顏料以利于生產(chǎn)中進行觀察；添加潤濕劑，增加膠的潤濕能力，以達到好的粘力；添加阻燃劑以達到阻燃效果。常用的填料有硅微粉、氧化缽、三氧化二敏、甲基纖維素等。安息香甲醚固化劑只有在紫外光的照射下才能固化，所以丙烯酸類貼片膠采用紫外光固化工藝；環(huán)氧樹脂貼片膠采用熱固化工藝。胺類固化劑可實現(xiàn)樹脂室溫固化，咪唑類固化劑可實現(xiàn)樹脂的中溫固化，酸酐類固化劑可實現(xiàn)樹脂的高溫固化，而潛伏性中溫固化劑，可實現(xiàn)樹脂在低溫時幾乎不發(fā)生化學反應，一旦遇到合適溫度，如中溫（l20～150℃）時，樹脂和固化劑迅速發(fā)生反應，所以含伏性中溫固化劑的貼片膠必須低溫儲藏，中溫固化。而丙烯酸樹脂粘接劑則采用安息香甲醚類作固化劑。不同的粘接材料所使用的固化劑各不相同。粘接材料是貼片膠的核心，一般采用環(huán)氧樹脂、丙烯般樹脂、改性環(huán)氧樹脂和聚氨脂等作為粘接材料，其中環(huán)氧樹脂用途最為廣泛，其次為丙烯酸樹脂。（3）按涂布方式分類① 針式轉移用貼片膠；② 壓力注射用貼片膠；③ 模板印刷用貼片膠。 貼片膠的分類貼片膠按照分類方式的不同，分類如下：（1）按貼片膠的粘結材料分類① 環(huán)氧樹脂貼片膠；② 丙烯酸樹脂貼片膠；③ 改性環(huán)氧樹脂貼片膠；④ 聚氨脂貼片膠。8 / 41第 3 章 貼片膠貼片膠是應用于表面組裝的特種膠黏劑，又稱為表面組裝用黏結劑、貼片膠，有些地方還稱為“膠水” 。（2）溫度在約為（2—10）℃，溫度過高，焊劑與合金焊料粉起化學反應，使粘度上升影響其印刷和焊接性能；溫度過低（低于 0 ℃） ，焊劑中的松香會產(chǎn)生結晶現(xiàn)象，使焊膏形狀惡化，這樣在解凍后會危及錫膏的流變特征。 ）由于金屬模板印刷質量比較好，而且金屬模板使用壽命長，因此一般應優(yōu)先采用金屬模板印刷工藝。（2）絲網(wǎng)印刷，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生產(chǎn)中。7 / 41 施加焊膏的方法施加焊膏的方法有三種：滴涂式（即注射式，滴涂式又分為手動和自動滴涂機兩種方法） 、絲網(wǎng)印刷和金屬模板印刷。（6）焊接熱敏元件時，應選用含鉍的低熔點焊膏。對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；高可靠性產(chǎn)品、航天和軍工產(chǎn)品以及高精度、微弱信號儀器儀表以及涉及生命安全的醫(yī)用器材要采用水清洗或溶劑清洗的焊膏，焊后必須清洗干凈。一般鍍鉛錫印制版采用 63Sn/37Pb；鈀金或鈀銀厚膜端頭和引腳可焊性較差的元器件、要求焊點質量高的印制板采用 62Sn/36Pb/2Ag；水金板一般不要選擇含銀的焊膏。一般采用RMA 級；高可靠性產(chǎn)品、航天和軍工產(chǎn)品可選擇 R 級；PCB、元器件存放時間長，表面嚴重氧化，應采用 RA 級，焊后清洗。高可靠性的產(chǎn)品需要高質量的焊膏。焊膏合金粉末的組分、純度及含氧量、顆粒形狀和尺寸、焊劑的成分與性質等是決定焊膏特性以及焊點質量的關鍵因素。 焊膏的選擇主要根據(jù)產(chǎn)品本身的價值和用途、表面組裝板的組裝密度、PCB 和元器件存放時間和表面氧化程度、生產(chǎn)線工藝條件等實際情況來選擇焊膏。 ，不可與尚未使用的焊膏共同放置，應另外存放在別的容器之中。（2）使用方法（開封后） 2/3 的量添加于鋼網(wǎng)上，盡量保持以不超過 1 罐的量于鋼網(wǎng)上。2℃） ，回溫時間為 6~12 小時，并禁止使用其他加熱器使其溫度瞬間上升的做法；回溫后須充分攪拌，使用攪拌機的攪拌時間為 3~4 分鐘，視攪拌機機種而定。一般規(guī)定在 2~10℃下保存一年，至少 3~6 個月。一般要求在常溫下放置 12~24 小時，至少 4 小時，其性能保持不變。觸變指數(shù)和塌落度主要和合金焊料的配比，即合金粉末在含高中的重量百分含量有關，還與焊接載體中的觸變劑性能和添加量有關。 圖 22 合金焊料粉含量與粘度的關系 圖 23 合金粉末顆粒大小對粘度的影響 圖 24 溫度對粘度的影響（4）觸變指數(shù)和塌落度焊膏是觸變性流體，焊膏的塌落度主要與焊膏的粘度和觸變性有關。溫度增加，焊膏粘度減??；溫度降低，焊膏粘度增加。合金粉末顆粒尺寸增大，粘度減?。环勰╊w粒尺寸減少，粘度增加。合金焊料粉含量高，粘度就大；焊劑百分含量高，粘度就小。粘度太大，焊膏不易穿出模板的漏孔，會導致印出的圖形殘缺不全。（3）粘度焊膏是一種觸變性流體，在外力的作用下能產(chǎn)生流動。大顆粒影響漏印性，過細的微粉顆粒在再流焊預熱升溫階段容易隨溶劑5 / 41的揮發(fā)飛濺，形成小錫珠。但由于不定形顆粒的加工成本較低，因此在組裝密度不大、要求不高以及穿心電容等較大焊接點的場合可以應用。另外由于不定形顆粒的表面積大，含氧量高，影響焊接質量和焊點亮度。因此目前一般都采用球形顆粒。球形顆粒的合金粉末組成的焊膏粘度較低，印刷后焊膏圖形容易塌落，印刷性好，適用范圍廣，尤其適用于高密度窄間距的絲網(wǎng)與金屬模板印刷。小顆粒合金粉的焊膏印刷圖形清晰度高，但容易塌邊，由于細小顆粒的表面積大，被氧化的程度和機會也多，因此，組裝密度不高時，在不影響印刷性的情況下可適當選擇粗一點的合金粉末，既有利于提高可焊性，又可降低焊膏的成本。細小顆粒的焊膏印刷性比較好，特別是對于高密度、窄間距的產(chǎn)品，由于模板開口尺寸小，必須采用小顆粒合金粉末，否則會影響印刷性和模性。免清洗焊膏和模板印刷工藝用的合金焊料百分含量高一些，一般在 85%~90%；滴涂工藝用的合金焊料百分含量低一些，一般在 75%~85%。一般合金焊料百分含量在 75%~90%。4 / 41合金焊料與焊劑的配比是以合金焊料在焊膏中的重量百分含量來表示的。焊膏的合金組分應盡量達到共晶或近共晶。焊膏中焊劑的主要成分和功能見表 23。表 22 常見焊膏的金屬組分、熔化溫度與用途熔化溫度℃金屬組份液相線 固相線用途Sn63Pb37 183 共晶 適用于普通表面組裝板不適用于含Ag、Ag/Pa 材料電極的元器件Sn60Pb40 183 188 用途同上Sn62Pb36Ag2179 共晶 適用于含 Ag、Ag/Pa 材料電極的元器件（不適用于水金板）Sn10Pb88Ag2268 290 適用于耐高溫元器件及需要兩次再流焊表面組裝板的首次再流焊（不適用于水金板）221 共晶