1、錫膏印刷工程版次：A/0SMT工藝流程錫膏介紹模板介紹印刷原理缺陷分析本期課程的主要內容!Screen PrinterMountReflowAOISMT工藝流程Screen Printer在SMT中使用無鉛焊料： 在前幾個世紀，人們逐漸從醫(yī)學和化學上認識到了鉛（PB）的毒性。而被限制使用?，F(xiàn)在電子裝配業(yè)面臨同樣的問題，人們關心的是：焊料合金中的鉛是否真正的威脅到人們的健康以及環(huán)境的安全。答案不明確，但無鉛焊料已經(jīng)在使用。歐洲委員會初步計劃在2004年或2008年強制執(zhí)行。目前尚待批準，但是電子裝配業(yè)還是要為將來的變化作準備。錫膏介紹無鉛錫膏熔化溫度范圍： Screen Printer無鉛焊錫化

2、學成份 48Sn/52In 42Sn/58Bi91Sn/9Zn 93.5Sn/3Sb/2Bi/1.5Cu 95.5Sn/3.5Ag/1Zn 93.3Sn/3.1Ag/3.1Bi/0.5Cu 99.3Sn/0.7Cu95Sn/5Sb 65Sn/25Ag/10Sb96.5Sn/3.5Ag熔點范圍 118C 共熔138C 共熔 199C 共熔 218C 共熔218221C209 212C 227C232240C233C221C 共熔說 明 低熔點、昂貴、強度低 已制定、Bi的可利用關注 渣多、潛在腐蝕性 高強度、很好的溫度疲勞特性 高強度、好的溫度疲勞特性高強度、好的溫度疲勞特性高強度、高熔點好的剪

3、切強度和溫度疲勞特性摩托羅拉專利、高強度高強度、高熔點97Sn/2Cu/0.8Sb/0.2Ag 226228C高熔點錫膏介紹Screen Printer錫膏的主要成分：成 分焊料合金粉末助焊劑主 要 材 料作 用 Sn/PbSn/Pb/Ag 活化劑增粘劑溶 劑搖溶性附加劑 SMD與電路的連接 松香，甘油硬脂酸脂鹽酸，聯(lián)氨，三乙醇酸 金屬表面的凈化 松香，松香脂，聚丁烯凈化金屬表面，與SMD保持粘性丙三醇，乙二醇對焊膏特性的適應性Castor石臘（臘乳化液）軟膏基劑防離散，塌邊等焊接不良錫膏介紹Screen Printer錫膏介紹Screen Printer錫膏介紹Screen Printer模

4、板(Stencil)材料性能的比較:性 能抗拉強度耐化學性吸 水 率網(wǎng)目范圍尺寸穩(wěn)定性耐磨性能彈性及延伸率連續(xù)印次數(shù)破壞點延伸率油量控制纖維粗細價 格不 銹 鋼 尼 龍聚 脂材 質極高極好不吸水30-500極佳差(0.1%)2萬40-60%差細高中等好24%16-400差中等極佳（2%）4萬20-24%好較粗低高好0.4%60-390中等中等佳（2%）4萬10-14%好粗中極佳模板介紹Screen Printer模板制造技術 化學蝕刻模板電鑄成行模板激光切割模板簡 介優(yōu) 點缺 點在金屬箔上涂抗蝕保護劑用銷釘定位感光工具將圖形曝光在金屬箔兩面，然后使用雙面工藝同時從兩面腐蝕金屬箔通過在一個要形成

5、開孔的基板上顯影刻膠，然后逐個原子，逐層地在光刻膠周圍電鍍出模板直接從客戶的原始Gerber數(shù)據(jù)產生，在作必要修改后傳送到激光機，由激光光束進行切割成本最低周轉最快形成刀鋒或沙漏形狀縱橫比1.5：1提供完美的工藝定位沒有幾何形狀的限制改進錫膏的釋放要涉及一個感光工具電鍍工藝不均勻失去密封效果密封塊可能會去掉縱橫比1：1錯誤減少消除位置不正機會激光光束產生金屬熔渣造成孔壁粗糙縱橫比1：1模板(Stencil)制造技術:模板介紹Stencil (又叫模板）：StencilPCBStencil的梯形開口Screen PrinterPCBStencilStencil的刀鋒形開口激光切割模板和電鑄成行模

6、板化學蝕刻模板模板介紹Solder pasteSqueegeeStencilScreen PrinterSTENCIL PRINTINGScreen Printer 內部工作圖印刷原理Screen PrinterScreen Printer 的基本要素：Solder (又叫錫膏） 經(jīng)驗公式：三球定律 至少有三個最大直徑的錫珠能垂直排在模板的厚度方向上 至少有三個最大直徑的錫珠能水平排在模板的最小孔的寬度方向上 單位： 錫珠使用米制（Micron)度量，而模板厚度工業(yè)標準是美國的專用 單位Thou.(1m=1*10-3mm,1thou=1*10-3inches,25mm1thou) 判斷錫膏具有

7、正確粘度的一種經(jīng)濟和實際的方法： 攪拌錫膏30秒，挑起一些高出容器三，四英寸，錫膏自行下滴， 如果開始時象稠的糖漿一樣滑落，然后分段斷裂落下到容器內 為良好。反之，粘度較差。 印刷原理Squeegee(又叫刮板或刮刀）菱形刮刀拖裙形刮刀聚乙烯材料或類似材料金屬10mm45度角SqueegeeStencil菱形刮刀Screen Printer拖裙形刮刀SqueegeeStencil45-60度角印刷原理Squeegee的壓力設定：第一步：在每50mm的Squeegee長度上施加1kg的壓力。第二步：減少壓力直到錫膏開始留在模板上刮不干凈，在增加 1kg的壓力第三步：在錫膏刮不干凈開始到掛班沉入絲

8、孔內挖出錫膏之間 有1-2kg的可接受范圍即可達到好的印制效果。Screen PrinterSqueegee的硬度范圍用顏色代號來區(qū)分： very soft 紅色 soft 綠色 hard 藍色 very hard 白色印刷原理Screen Printer錫膏絲印缺陷分析: 問題及原因 對 策搭錫BRIDGING 錫粉量少、粘度低、粒度大、室溫度、印膏太厚、放置壓力太大等。（通常當兩焊墊之間有少許印膏搭連，于高溫熔焊時常會被各墊上的主錫體所拉回去，一旦無法拉回，將造成短路或錫球，對細密間距都很危險）。提高錫膏中金屬成份比例（提高到88 %以上）。增加錫膏的粘度（70萬 CPS以上）減小錫粉的粒

9、度（例如由200目降到300目）降低環(huán)境的溫度（降至27OC以下）降低所印錫膏的厚度（降至架空高度SNAP-OFF，減低刮刀壓力及速度）加強印膏的精準度。調整印膏的各種施工參數(shù)。減輕零件放置所施加的壓力。調整預熱及熔焊的溫度曲線。缺陷分析問題及原因 對 策2.發(fā)生皮層 CURSTING 由于錫膏助焊劑中的活化劑太強,環(huán)境溫度太高及鉛量太多時,會造成粒子外層上的氧化層被剝落所致. 3.膏量太多 EXCESSIVE PASTE 原因與“搭橋”相似.避免將錫膏暴露于濕氣中.降低錫膏中的助焊劑的活性.降低金屬中的鉛含量.減少所印之錫膏厚度提升印著的精準度.調整錫膏印刷的參數(shù).錫膏絲印缺陷分析: Scr

10、een Printer缺陷分析錫膏絲印缺陷分析: Screen Printer 問題及原因 對 策4.膏量不足 INSUFFICIENT PASTE 常在鋼板印刷時發(fā)生,可能是網(wǎng)布的絲徑太粗,板膜太薄等原因.5.粘著力不足 POOR TACK RETENTION 環(huán)境溫度高風速大,造成錫膏中溶劑逸失太多,以及錫粉粒度太大的問題.增加印膏厚度,如改變網(wǎng)布或板膜等.提升印著的精準度.調整錫膏印刷的參數(shù). 消除溶劑逸失的條件(如降低室溫、減少吹風等）。降低金屬含量的百分比。降低錫膏粘度。降低錫膏粒度。調整錫膏粒度的分配。缺陷分析錫膏絲印缺陷分析: Screen Printer 問題及原因 對 策6.

11、坍塌 SLUMPING 原因與“搭橋”相似。7.模糊 SMEARING 形成的原因與搭橋或坍塌 很類似，但印刷施工不善的原因居多，如壓力太大、架空高度不足等。增加錫膏中的金屬含量百分比。增加錫膏粘度。降低錫膏粒度。降低環(huán)境溫度。減少印膏的厚度。減輕零件放置所施加的壓力。增加金屬含量百分比。增加錫膏粘度。調整環(huán)境溫度。調整錫膏印刷的參數(shù)。缺陷分析Problems in Printing 絲印過程中的問題Unevern Printing 絲印不均Solder Ball 錫珠Exposed Base 裸銅Squeezee Comparing(Mask Surface) 刮刀對比Solder Ball

12、(Edge of Pad) 錫珠（焊盤邊緣）No Solder by Uneven Printing由于絲印不均造成無錫Solder goes around to backside of mask焊錫流入絲網(wǎng)背面Wetting is not spread and solder set in mask open.流動的錫未能較好擴展, 焊錫粘附絲網(wǎng)開口內壁.Metal remains solder on the printing plate and quicken drying.金屬刮刀可使焊錫粘附在絲印盤上并會快速干燥.Printing is longer than pad. Solder b

13、all occurs due to protruded solder after reflow.絲印的長度長于焊盤?；亓骱螽a生錫珠是由于焊膏突出過高10缺陷分析Printing Process 絲印過程Countermeasures for Defects 不良對策Main Cause (主要原因) Rolling Ability(滾動能力) Through Ability (穿透能力) Quick Drying (快速干燥) It is worse than Pb Eutectic.比含鉛錫膏更糟Defects 不良Countermeasures 對策Uneven Printing絲印不均S

14、older Ball錫珠Appeared Base-Metal裸露的金屬焊盤Solder Ball (Top of Pad)錫珠(焊盤頂端)Study for Mask-open Profile (絲網(wǎng)開口曲線圖研究）PlAN: Adjust Length as sameSize as the pad(during experiment)（計劃：在實驗中調整至和焊盤相 同的寬度）Change of Cleaning Frequency調整清洗頻率：20 sheets/cleaning5 sheets /cleaningAdoption of Rubber Squeezee采用橡膠刮刀Impro

15、vement of Rolling Ability改進滾動能力Improvement for Solder Paste錫膏改進11缺陷分析謝謝你的聆聽每一次的加油，每一次的努力都是為了下一次更好的自己。7月-227月-22Saturday, July 30, 2022天生我材必有用，千金散盡還復來。00:41:1800:41:1800:417/30/2022 12:41:18 AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。7月-2200:41:1800:41Jul-2230-Jul-22得道多助失道寡助，掌控人心方位上。00:41:1800:41:1800:41Saturday, July 30, 2022安全在于心細，事故出在麻痹。7月-227月-2200:41:1800:41:18July 30, 2022加強自身建設，增強個人的休養(yǎng)。2022年7月30日12:41 上午7月-227月-22擴展市場，開發(fā)未來，實現(xiàn)現(xiàn)在。30 七月 202212:41:18 上午00:41:187月-22做專業(yè)的企業(yè)，做專業(yè)的事情，讓自己專業(yè)起來。七月 2212:41 上午7月-2200:41July 30, 2022時間是人類發(fā)展的空間。2022/7/30 0:41:1800:41:1830 July 2022科學，你是國力的靈