【正文】 PCB的組裝密度 （ 有無窄間距 ） 來選擇合金粉末顆粒度 。 ? 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 。m 。 ? （ c） 根據(jù)組裝工藝 、 印制板 、 元器件的具體情況選擇合金組分 。 ? （ b） 根據(jù) PCB和元器件存放時間和表面氧化程度選擇焊膏的活性 。 模板開口長度方向 與刮刀移動方向垂直 模板開口長度方向 與刮刀移動方向平行 平行 垂直 ? (2)焊膏的選擇方法 ? 不同的產(chǎn)品要選擇不同的焊膏 。 ② 焊膏的黏度和質量隨時間、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口內(nèi)壁的狀態(tài)不斷變化； ?? 5. 提高印刷質量的措施 ? (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 ? 模板厚度與開口尺寸基本要求 : （ IPC7525標準 ） ? T W ? L ? 寬厚比 : 開口寬度 (W)/模板厚度 (T)＞ ? 面積比 : 開口面積 (W L)/孔壁面積 [2 (L+W) T] ＞ ? 蝕刻鋼板：過度蝕刻或蝕刻不足 過度蝕刻 開口變大 蝕刻不足 開口變小 孔壁粗糙影響焊膏釋放 窄間距時可采用激光 +電拋光工藝 模板開口方向與刮刀移動方向 ? 與刮刀移動方向垂直的模板開口，因刮刀通過的時間短，焊膏難以被填入，常造成焊膏量不足。 3℃ ，相對濕度 45~70%） 從以上分析中可以看出，影響印刷質量的因素非常多，而且印刷焊膏是一種 動態(tài)工藝 。 ? e 環(huán)境溫度、濕度、以及環(huán)境衛(wèi)生 —— 環(huán)境溫度過高會降低焊膏黏度，濕度過大時焊膏會吸收空氣中的水分，濕度過小時會加速焊膏中溶劑的揮發(fā)，環(huán)境中灰塵混入焊膏中會使焊點產(chǎn)生針孔。 ? 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系，因此只有正確控制這些參數(shù)，才能保證焊膏的印刷質量。模板開口形狀以及開口是否光滑也會影響脫模質量。 ? (a) 傳統(tǒng)開放式 (b) 單向旋轉式 (c) 固定壓入式 (d) 雙向密閉型 ? 圖 28 各種不同 形式的印刷技術示意圖 4. 影響印刷質量的主要因素 a 首先是模板質量 —— 模板印刷是接觸印刷，因此模板厚度與開口尺寸確定了焊膏的印刷量。 最近日本Minami公司和 Hitachi公司相繼推出了單向旋轉和雙向密閉型印刷技術 ， 見圖 28。 最初有英國 DEK公司和美國 MPM公司推出的刮刀旋轉45176。印刷設備和技術也在不斷地改進和發(fā)展 。 有單向印刷和雙向印刷兩種印刷方式 。 ? ? ? RUB MET ? 橡膠刮刀 金屬刮刀 ? 圖 27 各種不同 形狀的刮刀示意圖 手動刮刀 ? (d) 印刷方式 ? ①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； ? ②雙向印刷 ? 雙向印刷時兩塊刮板進行交替往返印刷。 ~ 60176。 ? 拖尾形刮刀 —— 一般都采用雙刮刀形式 。 刮刀在每個行程末端可跳過焊膏 。 角 。 ? (b) 刮刀形狀和結構 ? 橡膠刮刀的形狀有菱形和拖尾形兩種 。 ? ②金屬刮刀 ? 金屬刮刀耐磨、使用壽命長（約 10萬次，是 聚胺酯的 10倍左右 ）。 圖 14 放大后的 焊膏印刷脫模示意圖 Ft—— 焊膏與 PCB焊盤之間的 粘合力： 與開口面積、焊膏黏度有關 Fs—— 焊膏與開口壁之間的 摩檫阻力： 與開口壁面積、 光滑度有關 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 (開口面積 ) PCB 開口壁面積 A 開口面積 B ? (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 15 模板 開口形狀示意圖 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 ? 橡膠刮刀有一定的揉性 ， 用于絲網(wǎng)印刷以及模板表面不太平整 、 例如經(jīng)過減薄處理 （ 有凹面 ） 或印制板上已經(jīng)做好倒裝片的（ 模板上加工了凸起保護 ） 模板印刷 。 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 。當刮刀以一定速度和角度向前移動時，對焊膏產(chǎn)生一定的壓力，推動焊膏在刮板前滾動，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。 ? 據(jù)資料統(tǒng)計，在 PCB設計正確、元器件和印制板質量有保證的前提下，表面組裝質量問題中有70%的質量問題出在印刷工藝。SMT關鍵工序的工藝控制 顧靄云 SMT關鍵工序的工藝控制 一 .施加焊膏工藝 施加焊膏是 SMT的關鍵工序 ? 施加 焊膏是保證 SMT質量的關鍵工序。目前一般都采用模板印刷。 了解印刷原理，提高印刷質量 1. 印刷焊膏的原理 ? 焊膏和貼片膠都是觸變流體，具有粘性。 ? 刮板 焊膏 ? 模板 ? PCB ? a焊膏在刮板前滾動前進 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 ? 刮刀的推動力 F可分解為 ? 推動焊膏 前進分力 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，才能產(chǎn)生將焊膏注入開口的壓力 ? 刮板 焊膏 印刷時焊膏 填充 模板開口的情況 脫模 焊膏滾動 2. 影響焊膏脫模質量的因素 ? (a) 模板開口尺寸：開口面積 B與開口壁面積 A比＞ 焊膏釋放（脫模）順利。 ? (c) 開口壁的形狀和光滑度：開口壁光滑 、 喇叭口向下或垂直時焊膏釋放順利 。 ? 橡膠刮刀的硬度： 肖氏 （ shore） 75度 ~ 85度 。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、高密度印刷質量比較高，而且使用壽命長，應用最廣泛。 ? 菱形刮刀 —— 是將 10mm 10mm的方形聚胺脂夾在支架中間 ，前后呈 45176。 菱形刮刀可采用單刮刀作雙向印刷 。 菱形刮刀的焊膏量不易控制 ， 并容易污染刮刀頭 。 刮刀的角度一般為 45176。 。 ? 傳統(tǒng)的印刷方式 —— 都是開放式印刷 ， 焊膏暴露在空氣中 ，在刮刀的推動下在模板表面來回滾動 。 ? 新型的印刷方式 —— 隨著 SMT向高密度 、 窄間距 、 無鉛焊接的發(fā)展 ， 對印刷精度 、 速度以及印刷質量有了進一步的要求 。 出現(xiàn)了各種密封式的印刷技術 。 以及密封式 ProFlow（ 捷流 ） 導流包印刷技術 。 這些新技術適合免清洗 、 無鉛焊接 、 高密度 、 高速度印刷的要求 。焊膏量過多會產(chǎn)生橋接，焊膏量過少會產(chǎn)生焊錫不足或虛焊。 ? b 其次是焊膏質量 —— 焊膏的黏度、印刷性（滾動性、轉移性）、觸變性、常溫下的使用壽命等都會影響印刷質量。 ? d 設備精度方面 —— 在印刷高密度窄間距產(chǎn)品時，印刷機的印刷精度和重復印刷精度也會起一定的作用。 ? （一般要求環(huán)境溫度 23177。 ① 焊膏的量隨時間而變化，如果不能及時添加焊膏的量，會造成焊膏漏印量少，圖形不飽滿。因此， 為了使與刮刀移動方向垂直與平行的模板開口的焊膏量相等，應加大垂直方向的模板開口尺寸 。 ? （ a） 根據(jù)產(chǎn)品本身的價值和用途 ， 高可靠產(chǎn)品選擇高質量的焊膏 。 ? 一般采用 RMA級；高可靠性產(chǎn)品選擇 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 。 ? 一般鍍鉛錫印制板采用 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； (金與焊料中的錫形成金錫間共價化合物 AuSn4， 焊料中金的含量超過 3%會使焊點變脆 ， 用于焊接的金層厚度 ≤1181。 ) ? （ d） 根據(jù)產(chǎn)品對清潔度的要求來選擇是否采用免清洗 。 ? （ e） BGA和 CSP一般都需要采用高質量的免清洗焊膏； ? （ f） 焊接熱敏元件時 ， 應選用含鉍的低熔點焊膏 。常用焊膏的合金粉末顆粒尺寸分為四種粒度等級 ， 窄間距時一般選擇 20— 45μ m。 m) 75 以下 60 以下 50 以下 40 以下 38μ m的顆粒應 少于 1% 20~38 4 45μ m的顆粒應 少于 1% 25~45 3 75μ m的顆粒應 少于 1% 45~75 2 20μ m微粉顆粒應少于 10% 150μ m的顆粒應 少于 1% 75~150 1 微粉顆粒要求 大顆粒要求 80%以上合金粉末顆粒尺寸（ 181。 ? 小顆粒合金粉的優(yōu)點：印刷性好 ， 印刷圖形的清晰度高 。 合金粉末顆粒 直徑選擇原則 ? a 焊料顆粒最大直徑 ≤模板最小開口寬度的 1/5； ? b 圓形開口時，焊料顆粒最大直徑 ≤開口直徑的 1/8。 焊膏 焊盤 PCB ? （ h） 合金粉末的形狀也會 影響焊膏的印刷性和脫膜性 ? 球形顆粒的特點：焊膏粘度較低 ， 印刷性好 。 適用于高密度窄間距的模板印刷 ，滴涂工藝 。 ? 不定形顆粒的特點：合金粉末組成的焊膏粘度高 ， 印刷后焊膏圖形不易塌落 ， 但印刷性較差 。 只適用于組裝密度較低的場合 ?？捎糜诖┬碾娙莸容^大焊接點場合 。 焊膏粘度 施膏方法 絲網(wǎng)印刷 模板印刷 注射滴涂 粘度（ ) 300 — 800 普通密度： 500 — 900 高密度、窄間距 SMD ： 700 — 1300 150 — 300 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 。 粘度太小 ， 印刷后焊膏圖形容易塌邊 。 ） ② 粉末顆粒度 （ 顆粒大 ， 粘度減??；顆粒減