• 焊膏印刷是保证SMT质量的关键工序。目前一般都采用模 板印刷。
• 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70%的质量问题出在 印刷工艺。
提高印刷质量的措施
• (1)加工合格的模板 • (2)选择适合工艺要求的焊膏并正确使用焊膏 • (3)印刷工艺控制
•
两个端头的Chip元件自定位效应的作用比较大，贴装时元
件宽度方向有3/4以上搭接在焊盘上,长度方向两个端头只要搭 接到相应的焊盘上并接触焊膏图形，再流焊时就能够自定位，
但如果其中一个端头没有搭接到焊盘上或没有接触焊膏图形，
再流焊时就会产生移位或吊桥；
正确
不正确
BGA贴装要求
• BGA的焊球与相对应的焊盘一一对齐； • 焊球的中心与焊盘中心的最大偏移量小于1/2焊球直径。
• 常用焊膏的金属成分、熔点范围、性质和用途
合金成份
Sn63\Pb37
Sn60\Pb40 Sn62\Pb36\ Ag2 Sn10\Pb88\ Ag2
熔化温度℃ 固相线 液相线
性质与用途
共晶中温焊料，适用于普通表面组装组件，不
183
183 适用于含Ag、Ag/Pa材料电极的元器件
183
188 近共晶中温焊料，易制造，用途同上
• 积层式多层板（BUM）。它是一种具有埋孔和盲孔，孔径 ≤Φ0.10mm、孔环宽≤0.25mm，导线宽度和间距为0.1mm或更小的积 层式薄型高密度互连的多层板。当前世界先进水平达30~50层。
• 挠性板的应用不断增加
• 陶瓷基板在MCM和系统级封装（SIP）中被广泛应用。
• 随着电子产品向短、小、轻、薄和多功能方向发展，PCB的尺寸不 断缩小、厚度越来越薄、层数不断增加、布线密度越来越高，使 PCB制造难度也与日俱增。
溶剂 其它
甘油、乙醇类、酮类 触变剂、界面活化剂、消光剂
功能 净化金属表面，提高润湿性 提供贴装元器件所需的粘性 净化金属表面 调节焊膏工艺特性 防止分散和塌边，调节工艺性
（3） 对焊膏的技术要求 • a. 要求焊膏吸湿性小，低毒、无臭、无腐蚀性； • b.储存期和室温下使用寿命长； • c. 焊膏粘度要满足工艺要求，既要保证印刷时具有优良的印
•
图1-2 焊膏缺陷
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。
用焊膏的合金粉末颗粒尺寸分为四种粒度等级，窄间距时一般选择 20~45μm。 （h）根据施加焊膏的工艺以及组装密度选择焊膏的黏度。
(3) 焊膏的正确使用与管理 • a) 必须储存在5~10℃的条件下； • b) 要求使用前一天从冰箱取出焊膏（至少提前4小时），待焊膏达
到室温后才能打开容器盖，防止水汽凝结； • c) 使用前用不锈钢搅拌棒将焊膏搅拌均匀，搅拌棒一定要清洁； • d) 添加完焊膏后，应盖好容器盖； • e) 免清洗焊膏不能使用回收的焊膏，如果印刷间隔超过1小时，须
Байду номын сангаас
D
D＜1/2焊球直径
(c) 压力（贴片高度）——贴片压力（Z轴高度）要恰当
合适
•
贴片压力过小，元器件焊端或引脚浮在焊膏表面，焊
膏粘不住元器件，在传递和再流焊时容易产生位置移动，
另外由于Z轴高度过高，贴片时元件从高处扔下，会造成贴
片位置偏移 ；
•
贴片压力过大，焊膏挤出量过多，容易造成焊膏粘连，
再流焊时容易产生桥接，同时也会由于滑动造成贴片位置
② 目前最有可能替代Sn/Pb焊料的合金材料
•
最有可能替代Sn/Pb焊料的无毒合金是Sn基合金，以
Sn为主，添加Ag、Zn、Cu、Bi、In等金属元素，通过焊料
合金化来改善合金性能，提高可焊性。
③ 目前应用最多的无铅焊料
•
三元共晶形式的Sn95.8\Ag3.5\Cu0.7和三元近共晶形
式的Sn96.5\Ag3.0\Cu0.5是目前应用最多的无铅焊料。其
• 刮板
焊膏
• 模板 • PCB • a焊膏在刮板前滚动前进 b产生将焊膏注入漏孔的压力 c切变力使焊膏注入漏孔
•
X
•
•
Y
F
•
刮刀的推动力F可分解为
•
推动焊膏前进分力X和
•
将焊膏注入漏孔的压力Y
•
d焊膏释放（脱模）
• 图1-3 焊膏印刷原理示意图
• (a) 传统开放式 (b) 单向旋转式 (c) 固定压入式 (d) 双向密闭型 • 图2-8 各种不同形式的印刷技术示意图
RA（全活性）。 • f 按黏度可分为：印刷用和滴涂用。
（2） 焊膏的组成
•
焊膏是由合金焊料粉、糊状焊剂和一些添加剂混合而成
的具有一定粘性和良好触变特性的膏状焊料。
① 合金粉末
•
合金粉末是形成焊点的主要成分。目前最常用焊膏的金
属组分为:Sn63/Pb37
•
Sn62/Pb36/Ag2
•
Sn95.8\Ag3.5\Cu 0.7
（2） 常用貼片胶
① 环氧树脂贴片胶
•
环氧树脂贴片胶是由环氧树脂和固化剂组成。
•
环氧树脂属热固型、高粘度粘接剂。一般固化温度在
140±10℃/5min；
② 丙稀酸类貼片胶
•
丙稀酸貼片胶主要由丙烯酸类树脂、光固化剂和填料组成。
•
聚丙烯型贴片胶属于光固型。需先用UV（紫外）灯照一下，打
开化学键，然后再用140±10℃/1—2min完成完全固化。
刷性、脱模性，又要保证良好的触变性（保形性），印刷后焊膏 不塌落。 • d. 要求焊膏与PCB焊盘、元件端头或引脚可焊性（浸润性） 要好, 焊接时起球少，形成的焊点有足够的强度，确保不会因加 电、振动等因素出现焊接点失效；
（4） 焊膏的发展动态
① 无铅焊料的发展
•
铅及其化合物会给人类生活环境和安全带来较大的危害。电子
偏移，严重时还会损坏元器件。
贴片压力（吸嘴高度）
吸嘴高度合适
（H 等于最大焊球直径）
吸嘴高度过高
吸嘴高度过低
吸嘴
元件 H
焊料颗粒
PCB
吸嘴高度合适 贴片压力适当
元件从高处扔下 元件移位
贴片压力过大 焊膏被挤出造成粘连、
元件移位、 损坏元件
2.2 自动贴装机贴装原理
共晶低温焊料，适用于热敏元器件及需要两次 138 再流焊的表面组装组件的第二次再流焊
② 焊剂
•
焊膏焊剂是净化焊接表面，提高润湿性，防止焊料氧化和确保
焊膏质量以及优良工艺性的关键材料。
表3-5 焊剂的主要成分和功能
焊剂成分
使用的主要材料
树脂 松香、合成树脂
粘接剂 松香、松香脂、聚丁烯
活化剂 胺、苯胺、联氨卤化盐、硬脂酸等
势下， ACA（Anisotropic Conductive Adhesive）各向异 性导电胶技术也悄然兴起。
8.1. 施加焊膏 8.1.1 工艺目的—把适量的Sn\Pb焊膏均匀地施加在
PCB的焊盘上,以保证贴片元器件与PCB相对应的焊盘 达到良好的电气连接。
•
•
SJ/T10670标准 免清洗要求 无铅要求
工业中大量使用Sn/Pb合金焊料是造成污染的重要来源之一。
•
日本首先研制出并应用无铅焊料，2003年禁止使用。
•
美国和欧洲提出2006年7月1日禁止使用。
•
我国一些独资、合资企业的出口产品也有了应用。
• 无铅焊料已进入实用性阶段。
• 最新动态：由信息产业部、发展改革委、商务部、海关总署、工 商总局、质检总局、环保总局联合制定的《电子信息产品污染控制 管理办法》已于2006年2月28日正式颁布，2007年3月1日施行。
(1)加工合格的模板 • 模板厚度与开口尺寸基本要求: （IPC7525标准）
T
W
L
• 开口宽度(W)/模板厚度(T)＞1.5 (无铅＞1.6)
• 开口面积(W×L)/孔壁面积[2×(L+W)×T] ＞0.66 (无铅＞0.71)
(2)焊膏的选择方法——不同的产品要选择不同的焊膏。 （a）根据产品本身的价值和用途，高可靠产品选择高质量的焊膏。 （b）根据PCB和元器件存放时间和表面氧化程度选择焊膏的活性。 （c）根据组装工艺、印制板、元器件的具体情况选择合金组分。 （d）根据产品对清洁度的要求来选择是否采用免清洗。 （e）BGA和CSP一般都需要采用高质量的免清洗焊膏； （f）焊接热敏元件时，应选用含铋的低熔点焊膏。 （g）根据PCB的组装密度（有无窄间距）来选择合金粉末颗粒度，常
4.6 表面组装元器件（SMC/SMD）的 包装类型
• 编带、散装、管装和托盘
5 表面组装的PCB
SMT对PCB的要求
·外观要求高 ·热膨胀系数小，导热系数高 ·耐热性要求 ·铜箔的附着强度高 ·抗弯曲强度 ·电性能要求：介电常数，绝缘性能 ·耐清洗
高性能玻璃布基覆铜板发展趋势
• 耐高热性：FR-4 → FR-5 • 低成本：FR-4 → CEMn（表面和芯部由不同材
料构成的刚性复合基CCL，简称CEM） • 积层多层板制造技术 • 含纳米材料的覆铜箔板
印制电路板（PCB）的发展趋势
• 高精度
• 高密度：当前世界先进水平线宽0.06 mm／间距0.08 mm，最小孔径 0.1mm。
• 超薄型多层印制电路板，介质层厚度仅0.06mm（6层板的厚度只有 0.45～0.6mm）
将焊膏从模板上拭去。将焊膏回收到当天使用的容器中； • f) 印刷后尽量在4小时内完成再流焊。 • g) 免清洗焊膏修板后不能用酒精檫洗； • h) 需要清洗的产品，再流焊后应当天完成清洗； • i) 印刷操作时，要求拿PCB的边缘或带手套，以防污染PCB。 • j) 回收的焊膏与新焊膏要分别存放