【正文】 次 減 少 到 每 50 次 絲 印 清 潔 一 次 。對於最細密印刷孔來說，鋼板的厚度很重要，因為絲孔的孔壁相對於焊盤面積變得很重要，錫膏可能會更容易粘附在孔壁上而不是焊盤上。 例 如 ：PCB 上 最 密 引 腳 間 隔 是 25 thou， 因 此 最 小 的 焊 盤 寬 度 為 thou 或 3 mm ， 乘 以 比 如 說 2 mm 的 長 度 ， 模 板 為 6 thou ( mm) 厚 度 。絲 孔 內(nèi) 壁 面 積 = 2 x ( mm x mm) + 2 x( mm x 2 mm) = mm2不 過 ， 有 兩 個 因 素 是 有 利 的 ， 第 一 ， 焊 盤 是 一 個 連 續(xù) 的 面 積 ， 而 絲 孔 內(nèi) 壁 大 多 數(shù) 情 況 分 為 四 面 ， 有 助 於 釋 放 錫 膏 ； 第 二 ， 重 力 和 與 焊 盤 的 粘 附 力 一 起 ， 在 絲 印 和 分 離 所 花 的 2~6 秒 時 間 內(nèi) ， 將 錫 膏 拉 出 絲 孔 粘 著 於 PCB 上 。 很 多 機 器 允 許 絲 印 後 的 延 時 ， 工 作 臺 下 落 的 頭 2~3 mm 行 程 速 度 可 調(diào) 慢 。 如 果 允 許 時 間 不 夠 ，那 麼 在 刮 板 的 行 進 方 向 ， 錫 膏 在 焊 盤 上 將 不 平 。絲 印 速 度 的 經(jīng) 驗 公 式對 PCB 上 最 密 元 件 引 腳 的 每 thou 長 度 ， 你 可 以 允 許 每 秒 1 mm 的 最 大 速 度 。”(美) 在使用表面貼裝元件的印刷電路板(PCB)裝配中，要得到優(yōu)質(zhì)的焊點，一條優(yōu)化的回流溫度曲線是最重要的因素之一。幾個參數(shù)影響曲線的形狀，其中最關(guān)鍵的是傳送帶速度和每個區(qū)的溫度設(shè)定。每個區(qū)所花的持續(xù)時間總和決定總共的處理時間。增加區(qū)的設(shè)定溫度允許機板更快地達到給定溫度。接下來是這個步驟的輪廓，用以產(chǎn)生和優(yōu)化圖形?？蓮拇蠖鄶?shù)主要的電子工具供應(yīng)商買到溫度曲線附件工具箱，這工具箱使得作曲線方便，因為它包含全部所需的附件(除了曲線儀本身)。測溫儀一般分為兩類：即時測溫儀，即時傳送溫度/時間資料和作出圖形；而另一種測溫儀採樣儲存資料，然後上載到電腦。一般較小直徑的熱電偶，熱質(zhì)量小回應(yīng)快，得到的結(jié)果精確。另一種可接受的方法，快速、容易和對大多數(shù)應(yīng)用足夠準確，少量的熱化合物(也叫熱導(dǎo)膏或熱油脂)斑點覆蓋住熱電偶，再用高溫膠帶(如Kapton)粘住。附著的位置也要選擇，通常最好是將熱電偶尖附著在PCB焊盤和相應(yīng)的元件引腳或金屬端之間。開始之前，必須理想的溫度曲線有個基本的認識。爐的溫區(qū)越多，越能使溫度曲線的輪廓達到更準確和接近設(shè)定。(圖二、理論上理想的回流曲線由四個區(qū)組成，前面三個區(qū)加熱、最後一個區(qū)冷卻)預(yù)熱區(qū)，也叫斜坡區(qū)，用來將PCB的溫度從周圍環(huán)境溫度提升到所須的活性溫度。C速度連續(xù)上升，溫度升得太快會引起某些缺陷，如陶瓷電容的細微裂紋，而溫度上升太慢，錫膏會感溫過度，沒有足夠的時間使PCB達到活性溫度。 活性區(qū)，有時叫做乾燥或浸濕區(qū)，這個區(qū)一般占加熱通道的33~50%，有兩個功用，第一是，將PCB在相當穩(wěn)定的溫度下感溫，允許不同質(zhì)量的元件在溫度上同質(zhì)，減少它們的相當溫差。一般普遍的活性溫度範圍是120~150176。雖然有的錫膏製造商允許活性化期間一些溫度的增加，但是理想的曲線要求相當平穩(wěn)的溫度，這樣使得PCB的溫度在活性區(qū)開始和結(jié)束時是相等的。 回流區(qū)，有時叫做峰值區(qū)或最後升溫區(qū)。活性溫度總是比合金的熔點溫度低一點，而峰值溫度總是在熔點上。C，這個區(qū)的溫度設(shè)定太高會使其溫升斜率超過每秒2~5176。這種情況可能引起PCB的過分捲曲、脫層或燒損，並損害元件的完整性。共晶合金是在一個特定溫度下熔化的合金，非共晶合金有一個熔化的範圍，而不是熔點，有時叫做塑性裝態(tài)。C。越是靠近這種鏡像關(guān)係，焊點達到固態(tài)的結(jié)構(gòu)越緊密，得到焊接點的質(zhì)量越高，結(jié)合完整性越好。典型的錫膏製造廠參數(shù)要求3~4分鐘的加熱曲線，用總的加熱通道長度除以總的加熱感溫時間，即為準確的傳輸帶速度，例如，當錫膏要求四分鐘的加熱時間，使用六英尺加熱通道長度，計算為：6 英尺 247。 接下來必須決定各個區(qū)的溫度設(shè)定，重要的是要瞭解實際的區(qū)間溫度不一定就是該區(qū)的顯示溫度。明智的是向爐子製造商諮詢瞭解清楚顯示溫度和實際區(qū)間溫度的關(guān)係。表一列出的是用於典型PCB裝配回流的區(qū)間溫度設(shè)定。C(410176。C(284176。C(350176。C(302176。C(482176。C(482176。速度和溫度確定後，必須輸入到爐的控制器。一旦所有參數(shù)輸入後，啟動機器，爐子穩(wěn)定後(即，所有實際顯示溫度接近符合設(shè)定參數(shù))可以開始作曲線。為了方便，有些測溫儀包括觸發(fā)功能，在一個相對低的溫度自動啟動測溫儀，典型的這個溫度比人體溫度37176。F)稍微高一點。C(100176。 一旦最初的溫度曲線圖產(chǎn)生，可以和錫膏製造商推薦的曲線或圖二所示的曲線進行比較。 下一步，圖形曲線的形狀必須和所希望的相比較(圖二)，如果形狀不協(xié)調(diào)，則同下面的圖形(圖三~六)進行比較。應(yīng)該考慮從左道右(流程順序)的偏差，例如，如果預(yù)熱和回流區(qū)中存在差異，首先將預(yù)熱區(qū)的差異調(diào)正確，一般最好每次調(diào)一個參數(shù)，在作進一步調(diào)整之前運行這個曲線設(shè)定。我們也建議新手所作的調(diào)整幅度相當較小一點。 圖三、預(yù)熱不足或過多的回流曲線 圖四、活性區(qū)溫度太高或太低 圖五、回流太多或不夠 圖六、冷卻過快或不夠 當最後的曲線圖盡可能的與所希望的圖形相吻合，應(yīng)該把爐的參數(shù)記錄或儲存以備後用?！　∶荛g距錫膏印刷　　當印刷密間距時，重要的是控制鋼板開孔的光潔度與尺寸，意味著應(yīng)該考慮鐳射切割的鋼板?！　″a膏印刷質(zhì)量是很重要的，因為它是許多印刷電路裝配(PCA)缺陷的原因。　　錫橋不是密間距印刷的唯一常見缺陷。在大部分公司，密間距印刷是大約一半缺陷的原因。鋼板材料，通常不銹鋼，在分佈密間距元件焊盤的區(qū)域向下腐蝕到低厚度。這是在特定的位置沉積適量錫膏的一個好方法(密腳：~厚的錫膏、標準表面貼裝元件： ~ 厚的錫膏)?？墒?，這可能會出現(xiàn)密腳焊盤上錫膏太厚或者標準表面貼裝焊盤上錫膏太少。如果可以做到這一點，那麼使用金屬刮板的時候就可得到較好的、連續(xù)的結(jié)果。要求相當?shù)墓に嚳捶ㄅc控制來達到連續(xù)的良好的錫膏印刷。錫膏印刷通常不用於焊接通孔元件，但是還有應(yīng)該考慮它的情況。這個工藝通常叫做通孔錫膏工藝 它避免了手工焊接或者波峰焊接(使用專門的夾具遮蓋前面回流焊接的表面貼裝元件)的額外步驟?！　‘斒褂脗鹘y(tǒng)的方法焊接混合表面貼片裝配時，先印刷錫膏和回流焊接表面貼裝元件，接著是波峰焊接通孔元件工藝。在傳統(tǒng)的波峰焊接工藝中，通孔焊接點的焊錫來源是錫波；可是，通孔錫膏工藝的來源是錫膏。當使用該工藝時，首先應(yīng)該確定通孔元件是否能夠經(jīng)受回流溫度而不退化。否則，在回流焊接期間它們將“爆裂(popcorn)”或者開裂。在這種情況下，通孔元件的最常使用的方法是波峰焊接而不是回流焊接。所有方法中的基本概念反復(fù)考慮的就是印刷所需要的錫膏量，它是由電鍍通孔的體積減去通孔中引腳占去的體積來決定的。問題是在焊接溫度下半數(shù)的錫膏消失在空氣中，因為焊錫占90%重的錫膏只有50%體積的金屬焊錫。需要通孔與引腳之間間隙的適當數(shù)量來達到焊錫填充。在大多數(shù)裝配中。在通孔錫膏(pasteinhole)工藝中滿足頂面圓腳要求很少是個問題，因為錫膏是從頂部印刷的。這個最小間隙定義為，最小的通孔直徑減去最大的引腳直徑?！　‘斒褂妹荛g距、多排通孔元件時，可能需要各種鋼板開口寬度與長度，以得到可接受的焊接點。　　為了達到所希望的焊錫圓角體積，錫膏也可印刷在板的頂面和底面。在這個方法中，沒有使用傳統(tǒng)的刮板?！　⊥子∷⒌年P(guān)鍵是提供足夠的錫膏量。可是，這要求在設(shè)計階段計畫這個工藝，和允許足夠的包裝間的間隔。但是甚至有足夠的包裝之間的空隔，還可能造成印刷足夠的錫膏困難，如果有多排引腳，諸如密間距通孔連接器。另一個方法是使用臺階式鋼板，可以向上或向下臺階，以接納同一塊板上通孔和密間距元件的不同需要。間距表面貼裝元件和一些密間距元件的電路板。原則上，它是一個十分簡單的過程。如果嚴格地遵循基本的設(shè)計與製造規(guī)則，則可以避免許多印刷問題。有許多的設(shè)計規(guī)則人們把它看作標準慣例。今年晚些時候，IPC將發(fā)行IPC7525 一套由工業(yè)專家小組創(chuàng)建的鋼板設(shè)計指南。框架支援和保護鋼板，典型地是用鋁製造，通過鎢惰性氣體(TIG, tungsten inert gas)把管焊接起來，或通過鑄造。鑄造適合於較小的框架，但當框架越來越大時，使用TIG焊接管較為有效。主框，設(shè)計用來固定無框鋼板。它也消除了框架成本。隨著時間的過去，我相信這種方法會有困難來保證適當?shù)匿摪鍙埩?。鋼板的製造是通過三種方法。化學(xué)腐蝕是原始的、現(xiàn)在還最普遍的製造方法?？垢g劑被顯影，將要移去的區(qū)域暴露。然後將金屬箔放入一個化學(xué)蝕刻箱，通過移去被暴露的材料產(chǎn)生開孔。一種可編程的鐳射機用來切割開孔，自然會產(chǎn)生錐形或梯形的孔壁(化學(xué)蝕刻也可以產(chǎn)生這種效果，如果希望的話)。典型的，靠板面的開孔大於靠刮刀面的開孔?；旌霞夹g(shù)的鋼板結(jié)合使用化學(xué)蝕刻和鐳射切割。電鑄也使用一種可感光成像的抗蝕劑，抗蝕劑放在陰極金屬心上。當抗蝕劑被顯影時，抗蝕劑柱在希望開孔的位置形成。電鍍之後，將抗蝕劑柱移去，鋼板從金屬心上取下。兩個附加的工序，拋光和鍍鎳，是用來進一步提高表面光潔度，消除表面不規(guī)則。我非常推崇拋光。材料釋放受各種因素影響?？v橫比是開孔的寬度除以鋼板的厚度(W/T)。以保證充分的材料釋放。稍微地減小所有開孔可避免錫膏印在阻焊層上，產(chǎn)生錫球。一般。~，這個方法最有效。更詳細的資訊可以在IPC7525中找到。逐級下降的鋼板典型地用於密腳應(yīng)用中，這樣在密腳的焊盤上得到減小的鋼板厚度。印刷缺陷可分為六個類別： 這涉及鋼板與材料附著區(qū)域的對準定位 或是焊盤(錫膏)或是焊盤之間的跨距(膠劑)。 這是與材料有關(guān)的缺陷，或是由於膠或錫膏的粘度太低，或是由於過熱暴露。 最後的印刷厚度不應(yīng)該變化超出所希望印刷厚度的177。材料少可能產(chǎn)生焊錫不足或開路，在膠劑情況會丟失元件。 這是刮刀壓力過大、刮刀刀片太軟或開孔太大的結(jié)果。挖空的量應(yīng)該限制在最大變化不超過從最高到最低的20%。 圓頂(dome)。這個變化量應(yīng)該限制在印刷厚度的20%。 斜度(slope)。錫膏中較普遍，可能產(chǎn)生焊錫不足。錫膏印刷已經(jīng)發(fā)展到一個妥協(xié)時期，因為它變得越來越難滿足每個引腳形狀的需要。與你的鋼板供應(yīng)商密切合作，遵循IPC7525中的指引?！　”砻尜N裝工藝工程師在對表面貼裝印刷/裝配不熟悉和/或他們有新的表面貼裝印刷/裝配要求時，經(jīng)常面對類似的設(shè)計問題。經(jīng)驗豐富的表面貼裝工藝工程師在面對一種新的表面貼裝印刷/裝配要求時會寧願在他人的經(jīng)驗上來學(xué)習(xí)。在1998年中，成立了一個小組委員會，包括了來自鋼板製造商、錫膏製造商、表面貼裝裝配製造商、印刷機製造商和裝配設(shè)備製造商的代表。該檔將包括：名詞與定義、參考資料、鋼板設(shè)計、鋼板製造、鋼板安裝、檔處理/編輯和鋼板訂購、鋼板檢查/確認、鋼板清洗、和鋼板壽命?！　」に嚬こ處煂︿摪逶O(shè)計的一些最普遍的關(guān)注列出如下。 開孔尺寸：長與寬/從電路板焊盤的縮減 使用的鋼板技術(shù)：化學(xué)腐蝕(chemetch)、鐳射切割(lasercut)、混合式(hybrid)、電鑄(electroformed) 膠的鋼板開孔設(shè)計 片狀元件的免洗開孔設(shè)計 陶瓷球柵陣列(CBGA)的鋼板設(shè)計 混合技術(shù)：表面貼裝/倒裝晶片(flip chip)的鋼板設(shè)計 圖一顯示錫膏印刷的三個主要性能問題。在印刷週期，隨著刮刀在鋼板上走過，錫膏充滿鋼板的開孔。理想地，所有充滿開孔的錫膏從孔壁釋放，並附著於板的焊盤上，形成完整的錫磚?！　D二中定義了面積比/寬深比。寬深比是面積比的一維簡化。當鋼板從電路板分離時，錫膏釋放遭遇一個競爭過程：錫膏將轉(zhuǎn)移到焊盤或者粘附在側(cè)孔壁上？當焊盤面積大於內(nèi)孔壁面積的2/3時，可達到85%或更好的錫膏釋放能力。開孔側(cè)壁的幾何形狀和孔壁光潔度直接與鋼板技術(shù)有關(guān)。在一個給定面積比上，前者比後者釋放更高百分比的錫膏。20mil 間距的QFP，在 5mil 厚的鋼板上10 x 50mil 的開孔，得到 的寬深比。16mil 間距的QFP，在 5mil 厚的鋼板上7 x 50mil 的開孔，得到 的寬深比，這是一個錫膏釋放很困難的情況，甚至對高技術(shù)的鋼板都一樣。 增加開孔寬度(增加寬度到 8mil 將寬深比增加到 )。 減少厚度(減少金屬箔厚度到 將寬深比增加到 ) 　　快閃記憶體(flash momery)微型BGA正變得很普遍。最佳的焊盤設(shè)計是銅箔限定的而不是阻焊層限定的。有人可能錯誤地認為，所以錫膏釋放不是問題。這是一種很困難的錫膏釋放情況。例5遵照這個規(guī)則，為 12mil 的焊盤製作 11mil 的鋼板開孔。如果鋼板開孔增加到 13mil ，表一中例6所示，將不會發(fā)生阻焊層(solder mask)與錫膏干涉。Tessera 和 Intel 兩個公司都為微型BGA的鋼板印刷推薦帶有輕微圓角的方形鋼板開孔?！　∨_階與陷凹臺階(relief step)的鋼板設(shè)計　　在一些情況中，鋼板可能要求臺階。有一個例子是，對所有元件為 8mil 厚度的鋼板，20mil 間距的除外，它要求 6mil 的厚度。在板上有凸起或高點妨礙鋼板在印刷過程中的密封作用的時候，陷凹臺階是所希望的。陷凹臺階的凹穴也用於兩次印刷(twoprint)鋼板，它主要用於混合技術(shù)要求 或者通孔技術(shù)/表面貼裝或者表面貼裝/倒裝晶片。第二個鋼板印刷所有通孔元件的錫膏。陷凹臺階(通常 10mil 深)是在這個第二次印刷鋼板的朝板面上，在第一次印刷所有表面貼裝錫膏的位置上?！　∫箐摪迳吓_階的第三個例子是向上凸起的鋼板。另一個例子是，一塊鋼板是 6mil 的厚度，除了一個邊緣通孔連接器的厚度為 8mil?！　〗Y(jié)論　　當設(shè)計鋼板開孔時，在長度大於寬度的五倍時考慮寬深比，對所有其他情況考慮面積比。在選擇提供光滑孔壁的