SMT焊膏印刷详细讲义

刮刀速度 錫膏的供給量 脫板速度 鋼板清洗
刮刀角度
角度標準45~60度, 現用60度
印刷壓力
合适的压力应不超过25Kg 刮刀压力低:造成遗漏和粗 糙的边缘 刮刀压力高或很软的刮刀 将引起斑点状的(smeared) 印刷，甚至可能损坏刮刀和 模板或丝网。过高的压力也 倾向于从宽的开孔中挖出锡 膏，引起焊锡圆角不够。
SP60站训练课程项目 SP60站训练课程项目
1 2 3 4 5 6 7 组长每日确认项目 錫膏 鋼板、底座 鋼板、 印刷机和印刷作業系統 治工具的认识 机器设备认识 操机人員作業規範
当站指标 錫膏的化學組成、錫膏的分類、錫膏存放領用管理 1.鋼板不好对SMT工藝影響、鋼板开孔方式、锡膏印刷不良原 因分析、鋼板使用/储存规范、擦拭鋼板方法及用途 2.底座的种类 錫膏印刷過程、影响錫膏印刷机參數 大(小)铲刀,刮刀,酒精罐,无尘纸,自动清洁纸,气枪,锡膏,钢网,底 座,美纹胶,刮刀 机器按键功能详述与介绍 生产主菜单认识、溶剂领用与添加方法、锡膏领用流程与锡膏 搅拌、钢网领用流程、开线准备事项、更换钢网步骤 开机至主画面步骤、手动清洁钢网的方法、擦拭纸安装方法、 刮刀移至前,后方的步骤、产量清零步骤、 PCB送进送出步骤 刮刀清洁步骤、交接执行事项、锡膏添加作业步骤、品质异常 处理流程、常见故障排除、离岗注意事项、交接班该执行事项
PCB SENSOR PCB STOP 真空固定 識別MARK Z軸上升
刮刀下降移動
錫膏填充
源自文库刮刀上升
Z軸下降
完成印刷
基板輸入 基板定位 圖像識別
基板從上一站利用輸送帶傳送到印刷机工作平台 一般在基板與印刷鋼板貼緊的基础來固定基本，常以壓緊基板一份的方式進行定位 為使基板在工作台面凖確定位，一般需設置二處以上的图像识別基準標記，用光學攝 像对位。 CAMERA的兩個鏡頭，分別識別stencil和PCB上的MARK,以識別的圖像完全重合為 基准,來完成定位精准度 可作錫膏覆蓋率檢查：用CAMERA的PCB鏡頭，設定覆蓋率參數,不合格的機器會 自動提示 鋼板印刷工艺大致可分為二歩 第一是通過印刷刮刀的移動將焊膏向鋼板轉移的過程。 第二是基板和鋼板開始分離的脫板過程。
清洁方法 手动擦试 擦拭作用 使用预浸过清洁剂的不起无尘布手动擦试 一般用于钢板下表面 优点 低成本 安全易用 缺点 不能有效提供持续清洁 难以清洁孔内已干燥的锡 膏 易损坏钢板 对孔内已干燥的锡膏或胶 水作用不大
自动擦试
自动印刷机中配有自动擦试功能，包括安全 对清除下表面残留锡膏或 溶剂和无毛擦试纸 胶水极有帮助 擦拭频率决定于模板类型、元件间距、锡膏、 效率高 PCB平面度等因素 可在线操作 易于持续控制 利用超声波在水溶性和半水溶性溶剂中搅拌， 利用机械力和化学力清除污垢 超声波频率40KHz左右 工艺循环：超声波清洗，低压水喷洗，干燥 清除孔内锡膏效果最佳
刮刀硬度、材質 刮刀硬度、
刮刀采用鋼刮刀 刮刀边缘应该锋利和直线
印刷厚度 切入量
治工具的认识
治工具名称
大铲刀(橡胶)
用途: 添加锡膏及铲除钢板上 的残留锡膏 注意: 用完后需清洁干净
图片
治工具名称
小铲刀(橡胶)
用途: 用于清洁底座,PCB Clamp,刮刀上的锡膏. 注意: 用完后需清洁干净
图片
橡胶刮刀
流動，液体焊料潤湿元器件的焊端與PCB焊盤在焊接 溫度下，隨著溶劑和部分增加劑揮發，於冷卻後元器 件的焊端與焊盤被焊料互相連接在一起，形成電氣與 机械相連接的焊點。
錫膏的化學組成
组成 合金焊料粉 助焊剂 焊剂 使用的主要材料 功能 元器件和电路的机械和电气连接 净化金属表面，提高焊料润湿性 Sn-cu，Sn-cu-Ag等 松香，合成树脂
黏结剂
松香，松香脂，聚丁烯
提供贴装元器件所需黏性，残留物之顏色，印刷 能力，ICT测试能力，焊接能力，防止塌陷，粘 滞力 净化金属表面
活化剂
硬脂酸，盐酸，联氨，三乙醇 胺 甘油，乙二醇
溶剂
调节焊锡膏特性，防止塌陷，粘滞时间/钢网离 开，粘度控制 防止分散，防止塌边
触变剂
錫膏的分類
按合金焊料分的熔點分 按類型分
按錫膏黏度分
依据工艺不同進行選擇。
制程方式 点胶 网板 钢板 粘度要求(單位 :KCPS) 200-400kcps 400-600kcps 400-1200kcps
按清洗方式分
根据焊接過程中所使用的焊劑、焊料成 分來確定。 电子產品的清方式分為有机溶劑清洗、 水清洗、半水清洗和免清洗。
錫膏存放領用管理
錫膏
焊錫膏(Soldering Plaster) ，又稱焊膏、錫膏，主要 由合金粉末和助焊剂組成。
它是SMT工艺中不可缺少的焊接材料，广泛用于再流焊中， 常温下，由于锡膏具有一定的黏性，可将电子元器件粘贴 在PCB的焊盘上，在倾斜度不是太大，也没有外力碰撞的 情况下，一般元件是不会移动的。 當錫膏加熱到一定溫度時，錫膏中的合金分粉末熔融再
注意事項(排除方式)
5
锡膏机设备的确认
6
机台自動操作過程中的問題，會自 動停止，為避免產能的影響，机台 連接報警系統(包含了音和色)，並 製定了不同的報警訊息，各自代表 不同意義
紅燈長亮: 紅燈長亮: 嚴重故障: 通知工程檢修 紧急开关被按下;排除方式:松开紧急开关. 安全门开启;排除方式:关闭安全门. 黃燈闪烁: 黃燈闪烁: 加锡设定片数到达,处理方式：添加锡膏并将数量归零 换擦拭纸 待板 綠灯或蓝灯闪烁: 綠灯或蓝灯闪烁: 灯闪烁表示:待板. 操作员或组长应发觉生产瓶颈发生于何处.
ME存放 ME存放 回溫 領用 印刷机 回流焊
•锡膏于0 ~ 10℃冰箱中冷藏 •锡膏库存储存时间不可超过6个月 •錫膏存放于冰箱中需给予每瓶錫膏一個流水序号，貼于瓶盖上。 •錫膏包装需检查,不可有破损，标签模糊不清。 •冰箱中取出后应在常保温下4H的回温 •锡膏未回溫至室溫前不可拆开锡膏瓶盖搅拌锡膏。 •锡膏回溫时间约为 4~8小时(以自然回溫方式，不能用任何方式加温) 。 •使用未回溫锡膏,锡膏会冷凝空气中的水气，造成塌陷、飞溅等问题。 •领用锡膏规则,必须按照先进先出的原则 1.双击锡膏管制区电脑桌面快捷方式,选择线别（如：A）站别（GLUE），点击 Enter进入输入使用者工号：在Model理选择“5PW”点击Getnew(Recover Getnew) 取出回温，在Scan中输入User ID,在SN中输入锡膏的序号，在Line 中输入线别在 Chksn中输入Get out,即可OK，列印出序号 2.生产线领用锡膏前需于搅拌机搅拌3~5分钟，具体数值需参考搅拌机转速等 1.印刷锡膏过程中,印刷机温度必须控制在18℃~24℃,湿度40%~50%RH环境作业最好, 不可用冷风或热风直接对著吹,溫度超过26.6℃，會影响錫膏性能。 2.如锡膏机内的温度于21℃时,印刷不好印(较不粘),但好脱模 3.如锡膏机内的温度为25℃时,印刷好印（较粘），但脱模不易 4.当打开锡膏罐使用后,一定要将盖子盖好,避免与空气接触导致助焊剂成份变质 5.锡膏停留在钢板上不可超过1小时以上。 6.锡膏不可使用2次 7.拆封的锡膏使用时间不可超过8小时。 8.回收、隔夜之锡膏最好不要用，新旧锡膏不得混合于同一容器中储存 1. 印刷在PCB上锡膏,30分钟内需完成回焊作业，超时需清洗。
超声波清洗
难以避免污垢的再沉积 需要50ºC或以上温度操作 需要50ºC或以上温度操作 50ºC
常用清洁溶剂：酒精
底座
底座 ，它是錫膏印刷的關鍵工具之一，用來支撑PCB的 平整度，以保证SMT的印刷品质。 底座的种類：
鋁底座(量產) 电木底座(試產)
錫膏机印刷過程
錫膏印刷的工作過程主要工序為: 基板輸入→基板定位→图像识別→錫膏印刷→基板輸出
2009/11/08 Rev:1A 2
组长每日确认项目
check项目 1 作业人员领用锡膏方法确认 1.领用锡膏流程确认 2.退还空锡膏罐的确认 3.锡膏型号的确认 1.钢板清洁度确认 2.钢板版本确认 1.底座有无美纹胶带确认 1.锡膏量的确认 2.锡膏添加范围确认 3.锡加方法的确认 1.锡膏机内温度确认 2.安全锁的确认 3.交接班时刮刀的确认 4.交接班时空调废水的确认 2 3 4 换线领用钢板时确认 印刷底座确认 添加锡膏确认
鋼板 刮刀
錫膏印刷
基板輸出
印刷完成後的基板在解除固定狀態後向下一個工序輸出。
影响錫膏印刷机参数
錫膏是触变流体,具有黏性。當刮刀以一定速度和角度向前移動時，对錫膏產生一定的 壓力，推動錫膏在刮板前滾動，產生將錫膏注入網孔所需的壓力。 錫膏的黏性摩擦力使錫膏在刮板頭鋼板交接處產生切變，切變力使錫膏的黏性下降， 有利於錫膏順利地注入網孔。 刮刀速度、刮刀壓力、刮刀與網板的角度以及錫膏的黏度之間都存在一定的制約關係， 因此，只有正確的控制這些參數，才能保證錫膏印刷質量。
根據焊接所需溫度的不同，选擇不同的 錫膏。
合金焊料 熔点℃ Sn-3.2Ag-0.5Cu Sn-3.5Ag Sn-2.5Ag Sn-0.7Cu 217~218 221 221~226 227
愈小愈均勻愈好且錫球愈圆愈好，对锡 球滚动较有帮助)。
类型 400 500 625 形狀 球形 球形 球形 直徑um 37 30 20
钢板开孔方式
减少CHIP锡珠成功案例
现象 0603元件 锡珠较多 原因分析 焊膏活性大 焊点温度上升太 快 解决办法 修改印刷模板开口形状 1:1 → 縮小90% 结果 锡珠下降至 600PPM以 下
Under Chip 元件下焊膏过多 锡珠严重
修改印刷模板开口形状
Under Chip 锡珠基本杜 绝
钢板开孔方式
IC短路、空焊成功案例
现象 0.5Pitch QFP连锡 原因分析 锡膏量多 焊膏流动性较 大 解决办法 修改印刷模板开口大小 结果 连锡现象减 少80%
QFP空焊
锡膏润锡性不 够
修改印刷模板的QFP开口
使用效果非 常满意
钢板开孔方式
减少元件移位成功案例
现象 有些CHIP 元件轻微 偏移 原因分析 解决办法 结果 偏移现象减 少70%以上
鋼板
鋼板(stencils) ，它是錫膏印刷的關鍵工具之一，用來定 量分配錫膏量。 鋼板的种類
钢板种类 雷射钢板 化学钢板 制作时间 快 慢 制作成本 较貴 较便宜 板孔形狀 孔壁 较粗糙 较光滑 上锡性 较差 较佳
鋼板的實物照片
鋼板对SMT工藝缺陷影響
印刷模板厚度 多孔或少孔 开孔位置 开孔尺寸 孔壁形状 孔壁粗糙度 锡珠、桥连、焊锡太多或太少 墓碑、元件错 锡珠、桥连、移位、墓碑、墓 碑 锡珠、桥连、移位、墓碑、焊 锡太多或太少 锡珠、桥连、焊锡太多或太少 锡珠、桥连
用途: 清除需清洗PCB上的锡 膏 注意: 用完后需清洁干净
酒精罐
用途: 用于清洁PCB及 手动清洁钢网 注意: 酒精用完必须盖好
无尘纸
用途: 手动清洁钢网 注意: 依产线产能定义数量擦 拭.
自动清洁纸
用途: 钢网自动清洁 注意: 只能单面使用,不可使 用两次
焊点附近温度 修改印刷模板开口大小 上升速度不一 致 热气流影响
RF 盖 RF 盖
钢板不良原因分析
钢板的不良原因
可控制方法
鋼板使用、储存规范
鋼板擦拭作用
钢板擦拭的重要性 在SMT工艺中,钢板清洁成为复杂的多任务的必要工艺。 SMT工艺缺陷的关键造成因素为钢网,对QFP、µFP影响较为明显。 在执行印刷中要去除钢网下表面残留的锡膏,去除孔内残留的锡膏或胶 水,去除钢板上FLUX残留物极其重要.
锡膏印刷培训讲义
PCB上有许多组件引脚焊接点，称之为焊盘(PAD)。为 PCB上有许多组件引脚焊接点，称之为焊盘(PAD)。为 上有许多组件引脚焊接点，称之为焊盘(PAD) 了让锡膏涂覆在特定的焊盘上, 了让锡膏涂覆在特定的焊盘上,需要先制作一张与焊盘位 置相对应的钢质钢板,安装于锡膏机上。透过监控固定基 置相对应的钢质钢板, PCB位置 确保钢板孔与PCB上的焊盘位置相同. 位置, PCB上的焊盘位置相同 板PCB位置,确保钢板孔与PCB上的焊盘位置相同.定位完 成后，锡膏机上的刮刀在钢网上来回移动，锡膏即透过钢 板上的孔，覆盖在PCB的特定焊盘上(PAD) PCB的特定焊盘上(PAD)完成印刷的工 板上的孔，覆盖在PCB的特定焊盘上(PAD)完成印刷的工 作.