焊膏印刷工艺

焊膏印刷工艺

焊膏基本知识

目录

l简介

l焊膏

l钢网模板

l刮刀

l DEK265 GSX 简要操作

焊膏基本知识

简介

表面贴装技术(SMT)主要包括:焊膏印刷,精确贴片,回流焊接.

其中焊膏印刷质量对表面贴装产品的质量影响很大,有60%的返修板子是因焊膏印刷不良引起的,在焊膏印刷中,有三个重要部分,焊膏(SOLDER PASTE),钢网模板(STENCILS)和刮刀(SQUEEGEES). 如能正确选择,可以获得良好的印刷效果.

焊膏基本知识

焊膏

l描述

M由助焊剂和金属颗粒组成的一种触变性的悬浮液

l目的

M在回流焊过程中提供焊锡中间体 , 形成具有足够机械强度和电气强度的焊点

l好的焊膏具有

M可焊性

M可印刷性

M稳定的质量

l回顾与展望

M CFC 清洗－水清洗－免清洗

M适用于超小间距组装工艺的焊膏

焊膏基本知识

焊膏的选择

焊膏印刷中对焊膏的选择通常遵循以下规则,钢模板的垂直厚度应该至少是焊膏中最大焊球直径的

三倍(H>=3Dmax) ,钢模上孔的宽度至少是焊膏中最

大焊球直径的三倍(W>=3Dmax).

焊膏基本知识

焊膏化学组成

l焊膏颗粒

l助焊剂系统

M助焊剂

--- 除去焊盘表面、元件引脚表面的金属氧化物

--- 防止表面再氧化

M活化剂

---激活助焊剂，除去金属氧化物

M溶剂

--- 溶解组分

--- 提供流动性

M触变剂

--- 防止焊膏结块

--- 改善印刷特性

焊膏基本知识

焊膏的特性

l焊膏颗粒

M合金成分

影响--- 焊接特性

通常--- 63Sn/37Pb, 62Sn/36Pb/2Ag

M颗粒尺寸

影响

太小---- 容易被氧化

太大---- 很难进入模板孔

选择 --- 孔的宽度必须大于 3 倍金属颗粒的直径

通常---- -200/+325 mesh (45-75 微米) 应用于 50 mil 以上间距的印刷

-325/+500 mesh (20-45 微米 ) 应用于 50mil 以下、20 mil 以上间距

-400/+500 mesh (20-36 微米 ) 应用于 20 mil 以下间距的印刷

焊膏基本知识

焊膏的特性

l焊膏颗粒

M颗粒形状

影响

球形 --- 减小氧化面积从而降低焊料球，容易进入模板孔隙通常 -- 球形

M金属含量

通常 --- 质量百分比 90-90.5% ；体积百分比大约为 50%

l流变性能

M触变性和假塑性流变

---- 剪切力增大粘度降低

---- 在一不变剪切力下，液体的流动特性是一条迟滞回线。

焊膏基本知识

焊 膏 基 本 知 识

M 三 个 流 变 指 标 粘 度-- 定 义 为 流 动 变 形 的 阻 力 (h ＝t/D) ; 很 大 程 度 上 影 响 焊 膏在 印 刷 模 板 上 的 滚 动 性

触 变 指 数--- 定 义 为 在 剪 切 率 增 加 时 ，粘 度 比 的 改 变

{TI=[Log(h1/ h2)-Log(D2)]/Log(D2/D1)} . 影 响 焊 膏 与 模 板 孔 隙 的 分 离. 触 变 值 --- 定 义 为 迟 滞 回 线 的 面 积。

焊 膏 的 特 性

shear

stress (t)

shear

rate (D)

h1h2

D2

D1

>

焊膏的特性

l黏性

M影响

固定元件.--- 黏性不足会导致元件在 PCB 板上移动 ,

焊膏与模板的分离 .--- 太黏, 焊膏下落不充分

滚动--- 不合适的黏性导致膏条滚动性差

M受影响于

时间

温度 & 湿度

l塌陷

M影响

焊料球--- 落在焊盘外的焊膏在回流焊过程中没有被熔融的焊锡拉回，因而在焊盘旁边形成焊料球。

焊膏基本知识

焊膏的特性

l助焊剂活性

M影响

焊料球--- 活性越高,焊料球越少

腐蚀--- 通常活性越强，腐蚀越大。决定板子是否需要清洗.

氮气--- 助焊剂活性低时，需要使用氮气作为焊接保护气体

根据其活性分类 --- R, RMA, RA

l其它性质

M SIR--- Per IPC-SF-818, >108

M电迁移

M铜镜

M铬酸银试纸

M颜色

M助焊剂残余

焊膏基本知识

焊膏的特性

l贮存

通常 --- 在 2－8 摄氏度、30－60％RH 密封情况下能储存三个月为什么--- 防止金属颗粒氧化、吸潮和助焊剂系统挥发

焊膏基本知识

焊膏的分类

l按照溶剂不同

M酒精类(ex. Alphametals LR 725, 737)

M水(ex. Alphametals WS609)

M有机物

M无机物

l按照清洗工艺不同

M CFC 清洗

M水清洗(ex. Alphametals WS609)

M免清洗(ex. Alphametals LR 725, 737, Heraeus F360)

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