單元施加焊膏工藝

二.施加焊膏工藝

工藝目的—把適量的焊膏均勻地施加在PCB的焊盤(pán)上,以保證貼片元器件與PCB相對(duì)應(yīng)的焊盤(pán)達(dá)到良好的電氣連接并具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。施加焊膏要求a焊膏量均勻一致性好。焊膏圖形清晰,相鄰圖形之間盡量不粘連。焊膏圖形與焊盤(pán)圖形要盡量不要錯(cuò)位。b在一般情況下，焊盤(pán)上單位面積的焊膏量應(yīng)為0.8mg/mm2左右對(duì)窄間距元器件，應(yīng)為0.5mg/mm2左右。c印刷在基板上的焊膏與希望重量值相比，允許有一定的偏差焊膏覆蓋焊盤(pán)的面積，應(yīng)在75%以上。d焊膏印刷后應(yīng)無(wú)嚴(yán)重塌落，邊緣整齊，錯(cuò)位不大于0.2mm，對(duì)窄間距元器件焊盤(pán)，錯(cuò)位不大于0.1mm。e基板不允許被焊膏污染。SJ/T10670標(biāo)準(zhǔn)免清洗要求圖1-2焊膏缺陷3表面組裝工藝材料——焊膏（略）

3.1焊膏的分類(lèi)

3.2焊膏的組成

3.3對(duì)焊膏的技術(shù)要求

3.4影響焊膏特性的主要參數(shù)3.5無(wú)鉛焊料簡(jiǎn)介4焊膏的選擇方法不同的產(chǎn)品要選擇不同的焊膏。（a）根據(jù)產(chǎn)品本身的價(jià)值和用途，高可靠產(chǎn)品選擇高質(zhì)量的焊膏。（b）根據(jù)PCB和元器件存放時(shí)間和表面氧化程度選擇焊膏的活性。一般采用RMA級(jí)；高可靠性產(chǎn)品選擇R級(jí)；PCB、元器件存放時(shí)間長(zhǎng)，表面嚴(yán)重氧化，應(yīng)采用RA級(jí)，焊后清洗。（c）根據(jù)組裝工藝、印制板、元器件的具體情況選擇合金組分。一般鍍鉛錫印制板采用63Sn/37Pb；鈀金或鈀銀厚膜端頭和引腳可焊性較差的元器件、要求焊點(diǎn)質(zhì)量高的印制板采用62Sn/36（d）根據(jù)產(chǎn)品對(duì)清潔度的要求來(lái)選擇是否采用免清洗。免清洗工藝要選用不含鹵素或其它強(qiáng)腐蝕性化合物的焊膏；高可靠、航天、軍工、儀器儀表以及涉及生命安全的醫(yī)用器材要采用水清洗或溶劑清洗的焊膏，焊后必須清洗干凈。（e）BGA和CSP一般都需要采用高質(zhì)量的免清洗焊膏；（f）焊接熱敏元件時(shí)，應(yīng)選用含鉍的低熔點(diǎn)焊膏。（g）根據(jù)PCB的組裝密度（有無(wú)窄間距）來(lái)選擇合金粉末顆粒度，常用焊膏的合金粉末顆粒尺寸分為四種粒度等級(jí)，窄間距時(shí)一般選擇20—45μm。表3-5SMD引腳間距和焊料顆粒的關(guān)系引腳間距(mm)0.8以上0.650.50.4顆粒直徑(μm)75以下60以下50以下40以下（h）根據(jù)施加焊膏的工藝以及組裝密度選擇焊膏的黏度。例如模板印刷工藝應(yīng)選擇高黏度焊膏、點(diǎn)膠工藝選擇低黏度焊膏，高密度印刷要求高黏度。表3-6焊膏粘度施膏方法絲網(wǎng)印刷模板印刷注射滴涂粘度（Pa.s)300—800普通密度：500—900高密度、窄間距SMD：700—1300150—3005焊膏的使用與保管a必須儲(chǔ)存在5~10℃的條件下；b要求使用前一天從冰箱取出焊膏（至少提前2小時(shí)），待焊膏達(dá)室溫后才能打開(kāi)容器蓋，防止水汽凝結(jié)；c使用前用不銹鋼攪拌棒將焊膏攪拌均勻，攪拌棒一定要清潔；d添加完焊膏后，應(yīng)蓋好容器蓋；e免清洗焊膏不能使用回收的焊膏，如果印刷間隔超過(guò)1小時(shí)，須焊膏從模板上拭去。將焊膏回收到當(dāng)天使用的容器中；f印刷后盡量在4小時(shí)內(nèi)完成再流焊。g免清洗焊膏修板后不能用酒精檫洗；h需要清洗的產(chǎn)品，再流焊后應(yīng)當(dāng)天完成清洗；i印刷焊膏和貼片操作時(shí)，要求拿PCB的邊緣或帶手套，以防6施加焊膏的方法和各種方法的適用范圍(a)手工滴涂法——用于極小批量生產(chǎn),或新產(chǎn)品的模型樣機(jī)和性能樣機(jī)的研制階段，以及生產(chǎn)中修補(bǔ),更換元件等。(b)絲網(wǎng)印刷——用于元器件焊盤(pán)間距較大，組裝密度不高的中小批量生產(chǎn)中。(c)金屬模板印刷——用于大批量生產(chǎn)、組裝密度大,以及有多引線(xiàn)窄間距器件的產(chǎn)品（窄間距器件是指引腳中心距不大于0.65mm的表面組裝器件;也指長(zhǎng)×寬不大于1.6×0.8mm的表面組裝元件）。由于金屬模板印刷的質(zhì)量比較好，而且金屬模板使用壽命長(zhǎng)，因此一般應(yīng)優(yōu)先采用金屬模板印刷工藝。7焊膏印印刷技技術(shù)目前用用于SMT的印刷刷機(jī)大大致分分為三三種檔檔次：：(a)手動(dòng)動(dòng)或半半自動(dòng)動(dòng)印刷刷機(jī)；；(b)半自自動(dòng)印印刷機(jī)機(jī)加視視覺(jué)識(shí)識(shí)別系系統(tǒng)（（配有有CCD圖象識(shí)識(shí)別））；(c)全自自動(dòng)印印刷機(jī)機(jī)（配配有CCD及各種種功能能選件件）。。7.1印刷焊焊膏的的原理理焊膏和和貼片片膠都都是觸觸變流流體，，具有有粘性性。當(dāng)當(dāng)刮刀刀以一一定速速度和和角度度向前前移動(dòng)動(dòng)時(shí)，，對(duì)焊焊膏產(chǎn)產(chǎn)生一一定的的壓力力，推推動(dòng)焊焊膏在在刮板板前滾滾動(dòng)，，產(chǎn)生生將焊焊膏注注入網(wǎng)網(wǎng)孔或或漏孔孔所需需的壓壓力，，焊膏膏的粘粘性摩摩擦力力使焊焊膏在在刮板板與網(wǎng)網(wǎng)板交交接處處產(chǎn)生生切變變，切切變力力使焊焊膏的的粘性性下降降，使使焊膏膏順利利地注注入網(wǎng)網(wǎng)孔或或漏孔孔。刮刀的推推動(dòng)力F可分解解為推動(dòng)焊膏膏前進(jìn)分分力X和和將焊膏注入入漏孔的的壓力Y圖1-3焊膏印刷刷原理示示意圖7.2影響焊膏膏脫模質(zhì)質(zhì)量的因因素(a)模板開(kāi)口口尺寸：：模板開(kāi)開(kāi)口面積積B與開(kāi)口壁壁面積A比＞0.66時(shí)焊膏釋釋放（脫脫模）順順利。(b)焊膏黏度度：焊膏膏與PCB之間的粘粘合力Fs＞焊膏與開(kāi)開(kāi)口壁之間間的摩擦擦力Ft時(shí)焊膏釋釋放順利利。(c)開(kāi)口壁的的形狀和和光滑度度：開(kāi)口口壁光滑滑、喇叭叭口向下下或垂直時(shí)時(shí)焊膏釋釋放順利利。Ft——焊膏膏與PCB焊盤(pán)之間間的粘合合力；Fs——焊膏膏與模板板開(kāi)口壁壁之間的的摩檫阻阻力；A——焊膏膏與模板板開(kāi)口壁壁之間的的接觸面面積；B——焊膏膏與PCB焊盤(pán)之間間的接觸觸面積圖1-4放大后的的焊膏印印刷脫模模示意圖圖(a)垂直開(kāi)口口(b)喇叭口向向下(c)喇叭口向向上易脫模易易脫模脫脫模差圖1-5模板板開(kāi)口形形狀示意意圖7.3刮刀材料料、形狀狀及印刷刷方式(a)刮刀材料料刮刀材料料有橡膠膠（聚胺胺脂）、、金屬兩兩大類(lèi)。。①橡膠刮刮刀橡膠刮刀刀有一定定的揉性性，用于于絲網(wǎng)印印刷以及及模板表表面不太太平整、、例如經(jīng)經(jīng)過(guò)減薄薄處理（（有凹面面）的或或印制板板上已經(jīng)經(jīng)做好倒倒裝片的的（模板板上加工工了凸起起保護(hù)））模板印印刷。橡膠刮刀刀的硬度度：肖肖氏（shore）75度~85度。（絲網(wǎng)印印刷選75度，，金屬模模板選85度））橡膠刮刀刀缺點(diǎn)：：當(dāng)印刷刷壓力過(guò)過(guò)大或刮刮刀材料料硬度過(guò)過(guò)小時(shí)，，容易嵌嵌入金屬屬模板的的開(kāi)口中中（尤其其大的開(kāi)開(kāi)口），，將開(kāi)口口中的焊焊膏刮出出，造成成焊膏圖圖形凹陷陷；另外外，橡膠膠刮刀容容易磨損損。②金屬刮刮刀金屬刮刀刀分為不不銹鋼刮刮刀和高高質(zhì)量合合金鋼并并在刀刃刃上涂有有TA（（TEFLON潤(rùn)滑膜膜）涂層層的刮刀刀。帶TA涂涂層的合合金鋼刮刮刀潤(rùn)滑滑、耐磨磨、使用用壽命更更長(zhǎng)。金屬刮刀刀用于平平整度好好的金屬屬模板印印刷；適適宜各種種間距、、密度的的印刷，，特別對(duì)對(duì)窄間距距、高密密度印刷刷質(zhì)量比比較高，，而且使使用壽命命長(zhǎng)，應(yīng)應(yīng)用最廣廣泛。(b)刮刀形狀狀和結(jié)構(gòu)構(gòu)橡膠刮刀刀的形狀狀有菱形形和拖尾尾形兩種種。金屬刮刀刀是將金金屬刀片片固定在在帶有橡橡膠夾板板的金屬屬刀架上上，刀片片兩端配配有導(dǎo)流流片，防防止焊膏膏向兩端端漫流。。菱形刮刀刀是將10mm×10mm的方形聚聚胺脂夾夾在支架架中間，，前后呈45°角。菱形形刮刀可可采用單單刮刀作作雙向印印刷。刮刮刀在每每個(gè)行程末端端可跳過(guò)過(guò)焊膏。。菱形刮刮刀的焊焊膏量不不易控制制，并容容易污染染刮刀頭。。拖尾形刮刮刀一般般都采用用雙刮刀刀形式。。刮刀的的角度一一般為45°~60°。圖2-7示意了各各種不同同形狀的的刮刀。。圖2-7各種種不同形形狀的刮刮刀示意意圖橡膠刮刀刀金屬刮刀刀(c)刮刀寬度度刮刀寬度度比PCB印刷寬度度長(zhǎng)20mm左右比較較合適。。刮刀寬度度太寬會(huì)會(huì)浪費(fèi)焊焊膏，過(guò)過(guò)多的焊焊膏暴露露在空氣氣中，容容易造成成焊膏氧氧化。(d)印刷方式式①單向印印刷（刮刮刀只能能作一個(gè)個(gè)方向印印刷）單向印刷刷時(shí)有一一塊刮刀刀是印刷刷用的，，另一塊塊刮刀是是作為回料用用的；②雙向印印刷雙向印刷刷時(shí)兩快快刮板進(jìn)進(jìn)行交替替往返印印刷。傳統(tǒng)的印印刷方式式——都都是開(kāi)放放式印刷刷，焊膏膏暴露在在空氣中中，在刮刀的的推動(dòng)下下在模板板表面來(lái)來(lái)回滾動(dòng)動(dòng)。有單單向印刷刷和雙向向印刷兩兩種印刷刷方式。。新型的印印刷方式式——隨隨著SMT向高高密度、、窄間距距、無(wú)鉛鉛焊接的發(fā)展，，對(duì)印刷刷精度、、速度以以及印刷刷質(zhì)量有有了進(jìn)一一步的要要求。印印刷設(shè)備和和技術(shù)也也在不斷斷地改進(jìn)進(jìn)和發(fā)展展。出現(xiàn)現(xiàn)了各種種密封式式的印刷刷技術(shù)。最最初有英英國(guó)DEK公司司和美國(guó)國(guó)MPM公司推推出的刮刮刀旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)45°°以及密密封式ProFlow（捷流