SMT锡膏印刷技术PPT课件

(1).去除焊接表面的氧化物,防止焊接时焊锡和焊接表面的再氧化降低焊锡的 表面张力. (2).熔点比焊料低,在焊料熔化之前,助焊剂要先熔化,才能充分发挥助焊作用. (3).浸润扩散速度比熔化焊料快,通常要求扩展在90%左右或90%以上. (4).粘度和比重比焊料小,粘度大会使浸润扩散困难,比重大就不能覆盖焊料 表面. (5).焊接时不产生焊珠飞溅,也不产生毒气和强烈的刺激性臭味. (6).焊后残渣易于去除,并具有不腐蚀.不吸湿和不导电等特性. (7).不沾性,焊接后不沾手,焊点不易拉尖. (8).在常温下贮存稳定
以锡铅合金为主，有的锡焊料还含少量 的锑。含铅37％，锡63%的锡合金俗称焊锡 ，熔点约183℃。这是最普遍的锡铅焊。
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不同熔点锡膏的再流焊温度
合金类型 Sn63/Pb37 Sn60/Pb40 Sn50/Pb50 Sn45/Pb55 Sn40/Pb60 Sn30/Pb70 Sn25/Pb75 Sn15/Pb85
熔化温度 183 183-190 183-216 183-227 183-238 183-255 183-266 227-288
再流焊温度 208-223 210-220 236-246 247-257 258-268 275-285 286-296 308-318
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焊膏?
惰性气体中将熔融的焊料雾化制成微细的粒状金属。
焊膏中金属粉末的颗粒形状有2种：即球形、不定形。
焊膏中金属粉末的颗粒细度在20~75微米。一般来说，
焊膏颗粒细度选择的依据是：最小尺寸的金属漏版开孔应
能允许同时通过3~4个颗粒，对于精细间距的元器件应选
用颗粒细度在20~40微米之间的球形焊膏。
粒度越小，黏度越大；粒度过大，会使锡膏黏结性能
变差。粒度太细，会由于表面积增大，使其表面含氧量增
图1-5 模板开口形状示意图
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3. 刮刀材料、形状及印刷方式
(a) 刮刀材料 ①橡胶（聚胺酯）刮刀 橡胶刮刀有一定的柔性，用于丝网印刷以及模板表面不太平整、例如经过减薄处理（ 有凹面）的模板印刷。 橡胶刮刀的硬度： 肖氏（shore）75度~ 85度。 ②金属刮刀 金属刮刀耐磨、使用寿命长（约10万次，是聚胺酯的10倍左右）。用于平整度好的金 属模板印刷；适宜各种间距、密度的印刷，特别对窄间距、高密度印刷质量比较高，而 且使用寿命长，应用最广泛。
锡膏印刷技术
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焊接？
焊接是一个比较复杂的物理、化学过程，当用焊 锡焊接金属时，随着电烙铁的加热和焊剂的帮助，焊 锡先对焊接表面产生润湿，并逐渐向金属扩散，在焊 锡与金属的接触面形成附着层，冷却后即形成牢因可 靠的金属合金。
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一.施加焊膏工艺
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施加焊膏是SMT的关键工序
施加焊膏是保证SMT质量的关键工序。目前一般都采 用模板印刷。
高，所以也不能采用。
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助焊剂 ?
传统的助焊剂通常以松香为基体.松香具有弱酸性和热熔流动性,并具 有良好的绝缘性.耐湿性.无腐蚀性.无毒性和长期稳定性,是不多得的助焊材 料.
通过助焊剂中活性剂的作用,能清除被焊材料表面以及锡粉本身的氧化 物,使焊料迅速扩散并附着在被焊金属表面.助焊剂的组成对锡膏的扩展性. 润湿性.塌陷.粘度变化.清洗性.和储存寿命起决定性作用。
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橡胶刮刀 金属刮刀
手动刮刀
图2-7 各种不同形状的刮刀示意图
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(d) 印刷方式 ①单向印刷（刮刀只能作一个方向印刷）
单向印刷时有一块刮刀是印刷用的，另一块刮刀是作为回料 用的；
②双向印刷 双向印刷时两块刮板进行交替往返印刷。
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4. 影响印刷质量的主要因素
a 模板质量——模板印刷是接触印刷，因此模板厚度与开口尺寸确定了焊 膏的印刷量。焊膏量过多会产生桥接，焊膏量过少会产生焊锡不足或虚焊。 模板开口形状以及开口是否光滑也会影响脱模质量。
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了解印刷原理，提高印刷质量
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1. 印刷焊膏的原理
焊膏和贴片胶都是触变流体，具有粘性。当刮刀以一定速度 和角度向前移动时，对焊膏产生一定的压力，推动焊膏在刮板前 滚动，产生将焊膏注入网孔或漏孔所需的压力，焊膏的粘性摩擦 力使焊膏在刮板与网板交接处产生切变，切变力使焊膏的粘性下 降，使焊膏顺利地注入网孔或漏孔。
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刮板 模板 PCB
焊膏
焊膏在刮板 前滚动前进
产生将焊膏注 入漏孔的压力
切变力使焊 膏注入漏孔
焊膏释放（脱模）
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焊膏在刮板前滚动，才能产生将焊膏注入开口的压力
刮板
焊膏
焊膏滚动
印刷时焊膏填充模板开口的情况
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脱模 14 14
开口面积B 开口壁面积A
PCB
图1-4 放大后的焊膏印刷脱模示意图
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助焊剂的化学组成？
目前在SMT中采用的大多是以松香为基体的活性助焊剂.由于松香随着品 种.产地和生产工艺的不同,其化学组成和性能有较大差异,因此,对松香优 选是保证助焊剂质量的关键.
通常助焊剂还包括以下成分:活性剂.成膜物质.添 加剂（消光剂、光亮剂、缓蚀剂、阻燃剂）和溶剂.
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助焊剂应具有以下作用:
Fs——焊膏与PCB焊盘之间的粘合力：与开口面积、焊膏黏度有关 Ft——焊膏与开口壁之间的摩檫阻力：与开口壁面积、光滑度有关 A——焊膏与模板开口壁之间的接触面积；
B——焊膏与PCB焊盘之间的接触面积(开口面积)
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(a) 垂直开口 易脱模
(b) 喇叭口向下 易脱模
(c) 喇叭口向上 脱模差
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(b) 刮刀形状和结构
橡胶刮刀的形状有菱形和拖尾形两种。 菱形刮刀——是将10mm×10mm的方形聚胺脂夹在支架中间， 前后呈45°角。菱形刮刀可采用单刮刀作双向印刷。刮刀在每个 行程末端可跳过焊膏。菱形刮刀的焊膏量不易控制，并容易污 染刮刀头。 拖尾形刮刀——一般都采用双刮刀形式。刮刀的角度一般为 45°~ 60°。
据资料统计，在PCB设计正确、元器件和印制板质量有 保证的前提下，表面组装质量问题中有60%-80%的质量问 题出在印刷工艺。
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焊膏?
锡膏是由合金焊料粉和糊状助焊剂均匀搅拌而成的膏状体.
焊接学中，习惯上将焊接温度低于450℃的焊接称为软焊料。电 子线路的焊接温度通常在180℃～300℃之间，所用焊料的要成分是 锡和铅，故又称为锡铅焊料。