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/2AgM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shearstress (t)shearrate (D)h1h2D2D1>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, RAl其它性质M SIR--- Per IPC-SF-818, >108M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)焊膏基本知识焊 膏 基 本 知 识代 号 系 列HERAEUS F360 Sn63 -90 M 32 = -200+3253 = -325/+5004 = -400/+500颗 粒 尺 寸粘 度 范 围D = 200-400 Kcps L = 400-600 Kcps M = 600-800 Kcps H = 800-1000 Kcps金 属 百 分 比Standard =90%客 户 名 称助 焊 剂 系 列合 金 代 号Sn62(179o C)= Sn62/Pb36/Ag2Sn62(183o C)= Sn63/Pb37Sn60(183-190o C)= Sn60/Pb40Sn10(268-300o C)= Sn10/Pb90Ag35(221o C)= Sn96.5/Pb3.5Ag5(220-240o C)= Sn95/Ag5Pb88(268-300o C)= Sn10/Pb88/Ag2焊 膏 基 本 知 识代 号 系 列Alphametals LR737 63Sn/37Pb 90-3-M122 = -200+3253 = -325/+5004 = -400/+500颗 粒 尺 寸 粘 度 范 围Larger Number Higher Viscosity金 属 百 分 比Standard =90%客 户 名 称助 焊 剂系 列合 金 代 号焊膏造成的缺陷Ê未浸润* 助焊剂活性不强* 金属颗粒被氧化的很历害Ë印刷中没有滚动* 流变不合适性，例如: 粘度、触变性指数* 黏性不合适¸桥接* 焊膏塌陷Í焊锡不足* 由于微粒尺寸大，不正确的形状，或不可印刷性，焊膏堵塞模板孔焊膏基本知识焊膏造成的缺陷Î焊料球* 焊膏塌陷* 在回流焊中溶剂溅出* 金属颗粒氧化焊膏基本知识模板(Stencils)模板在印刷工艺中必不可少.它的好坏直接影响印刷工作的质量.本公司一般使用金属模板,它由薄薄的带有小孔的金属板组成.在开孔处,焊膏可以比较容易地流过小孔印刷到PCB板,.金属模板和PCB板之间不需要间隙,使用寿命长(30000次).金属模板有三种制造方法:化学腐蚀,激光刻制,电铸.本公司一般使用激光刻制的模板,它具有比较高的精度.激光切割出的熔融的金属会跳出小孔融化钢模表面,造成钢模表面粗糙,所以在激光刻制钢模时必须清洁钢模表面,去除熔融的金属微粒,这会造成微小的粗糙度,表面看起来暗淡无光.焊膏基本知识刮刀(Squeegees)本公司主要使用金属刮刀,在使用金属刮刀印刷时,刮刀使焊膏在其前面滚动,流进金属模板小孔,刮刀刮去多余的焊膏,留下模板厚的焊膏在PCB板的焊盘上.在印刷过程中必须注意刮刀压力的设置,如压力太小,焊膏将从刮刀下逃脱弄脏模板,如压力太大,刮刀会嵌入金属模板的孔中将焊膏挤出造成焊膏塌陷,甚至造成刮刀和模板的损坏,如何获得正确的压力设置:首先对每50mm长的刮刀施加1Kg压力,如300mm长的刮刀施加6Kg压力,然后减小压力,直到焊膏开始涂抹在金属模板上,然后增加1Kg压力,此时的压力值就是正确的压力值.焊膏漏抹在模板上时的压力值与焊膏被从模板的孔中挤出时的压力值之间有1--2Kg的范围,在这个范围内能获得良好的印刷效果.焊膏基本知识DEK265 GSX 简要操作l安全规范 ( Safety Feature)l新产品准备(New Product Setup)l机器准备 ( Machine Set-Up )焊膏基本知识安全规范 ( Safety Feature)1紧急停止(Emergency Stop or E-Stop)2控制按钮(Button Control)3印刷头前盖( Print Head Front Cover)4 印刷头支撑装置(Print Head Lift Support Assembly)5 PCB夹板(Board Clamps)6 焊膏(Solder Paste)焊膏基本知识新产品准备(New Product Setup)1 开电[Power ON]开总闸[Main Isolator]按[System]2 选择文件(Product File)按[Set-Up]按[Load Data]用[Left]/[Right]/[Up]/[Down]选出所需文件(如果是新文件,选择[Default])按[Edit ]编辑文件(如果是新文件,[Lode])按[Next]或[Prev]选择每一参数,按[Incr.]或[Decr]改变其值按[Save]存文件按[Exit ]退回主菜单焊膏基本知识3 安装模板(Load Screen / Stencil)按[Change Screen ]按[Mannual Load ]打开印刷头前盖手工更换模板(注意模板方向)关闭印刷头前盖按[System ]按[Change Screen ]按[Mannual Load ]焊膏基本知识4 PCB 支撑工具准备(Tooling Set-Up)按[ Change Tooling ]调整PCB的几何参数(PCB宽度及PCB定位参数)按[Adjust ]按[Next ] 或[Previous ]选择参数按[Incr ]或[Decr ]关闭参数按[Save ]+ [Exit ]按[ Change Tooling ]焊膏基本知识5 调节视觉系统(Vision System Preparing)按[Set-Up ]按[Mode ]数次,直至 STEP 显示在显示屏上按[Exit ]按[Run ]并将PCB安置在进口传送带上(Input Conveyor)按[Auto Board ]按[Step ]按[Step ],调整视觉系统(从略)按[Exit ]按[Auto Board ]焊膏基本知识6 安置刮刀和焊膏 ( Fit Squeegee and Load Paste )7 正式生产 (Running A Product)按[ Set Up ]按[ Mode ]数次,直至 AUTO 显示在显示屏上按[ Exit ]按[ Run ]焊膏基本知识机器准备 ( Machine Set-Up )1 机器参数 (Machine Parameters )每一种产品都有其特定的机器参数与其对应.在新产品和机器的准备时,我们必须调整这些参数,以期得到较完美的印刷效果.焊膏基本知识2 模板底面清洗器 ( Underscreen Cleaner )模板底面清洗器自动清洗模板底面,清洗可分为”干”“湿”“真空”清洗及其混合.清洗方式,清洗频率等可编入生产程序中.模板底面清洗器的生产编程按[ Set Up ]按[ Edit Data ]用[ Next ]或 [ Previous ]选中”creen Clean Rate”, 用 [ Incr ]或 [Decr]改变其值用[Next]或[Previous]选中”creenCleanMode”,用[Incr]或Decr]改变其值焊膏基本知识2 清洗溶剂和清洗纸张的更换按 [ Head ]用两个控制按钮抬升印刷头,注意印刷头的支撑,更换清洗溶剂和清洗纸张3 焊膏涂敷按 [Paste Load ]按 [ Manual Load ]打开印刷头前盖,人工涂敷焊膏至模板上,并关闭印刷头前盖按 [ System ] [ Continue ] [ Exit ]焊膏基本知识4 刮刀安装按 [ Set Up ]按 [ Change Squeegee ]打开印刷头前盖,安装刮刀(注意:安装刮刀时应注意前后刮板的区分及刮刀平行度的调整,有时还需安装刮刀侧盖)关闭印刷头前盖按 [ System ] 及 [ Continue ]焊膏基本知识5 PCB 支撑装置安装按 [ Set UP ]按 [ Change Tooling ]按 [ Head ] 用两个控制按钮抬升印刷头,注意印刷头的支撑按 [Toggle Clamp ]将PCB移动至传送带的参考点对中,注意锋利的PCB夹板,以PCB为参考,适当的放置支撑(注意:本公司主要使用支撑拄和支撑块.支撑块的支撑面积大但造价贵,通用性差)按 [ Head ] 用两个控制按钮放下印刷头按 [System ] 和两次 [ Exit ]焊膏基本知识。