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會(huì)計(jì)學(xué)1表面貼裝工程鋼板印刷介紹SMAIntroduceScreenPrinterMountReflowAOISMT工藝流程第1頁/共29頁SMAIntroduceSolderpasteSqueegeeStencilScreenPrinterSTENCILPRINTINGScreenPrinter內(nèi)部工作圖第2頁/共29頁ScreenPrinterScreenPrinter的基本要素:Solder(又叫錫膏)經(jīng)驗(yàn)公式:三球定律
至少有三個(gè)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(gè)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(biāo)準(zhǔn)是美國的專用單位Thou.(1m=1*10-3mm,1thou=1*10-3inches,25mm>>1thou)
判斷錫膏具有正確粘度的一種經(jīng)濟(jì)和實(shí)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(shí)象稠的糖漿一樣滑落,然后分段斷裂落下到容器內(nèi)為良好。反之,粘度較差。
SMAIntroduce第3頁/共29頁SMAIntroduceScreenPrinter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(duì)焊膏特性的適應(yīng)性Castor石臘(臘乳化液)軟膏基劑防離散,塌邊等焊接不良第4頁/共29頁SMAIntroduceSqueegee(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ScreenPrinter拖裙形刮刀SqueegeeStencil45-60度角第5頁/共29頁SMAIntroduceSqueegee的壓力設(shè)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孔內(nèi)挖出錫膏之間有1-2kg的可接受范圍即可達(dá)到好的印制效果。ScreenPrinterSqueegee的硬度范圍用顏色代號(hào)來區(qū)分:
verysoft紅色
soft綠色
hard藍(lán)色
veryhard白色第6頁/共29頁SMAIntroduceStencil(又叫模板):StencilPCBStencil的梯形開口ScreenPrinterPCBStencilStencil的刀鋒形開口激光切割模板和電鑄成行模板化學(xué)蝕刻模板第7頁/共29頁SMAIntroduceScreenPrinter第8頁/共29頁SMAIntroduceScreenPrinter模板制造技術(shù)化學(xué)蝕刻模板電鑄成行模板激光切割模板簡(jiǎn)介優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)在金屬箔上涂抗蝕保護(hù)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(shí)從兩面腐蝕金屬箔通過在一個(gè)要形成開孔的基板上顯影刻膠,然后逐個(gè)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(chǎn)生,在作必要修改后傳送到激光機(jī),由激光光束進(jìn)行切割成本最低周轉(zhuǎn)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(jìn)錫膏的釋放要涉及一個(gè)感光工具電鍍工藝不均勻失去密封效果密封塊可能會(huì)去掉縱橫比1:1錯(cuò)誤減少消除位置不正機(jī)會(huì)激光光束產(chǎn)生金屬熔渣造成孔壁粗糙縱橫比1:1模板(Stencil)制造技術(shù):第9頁/共29頁SMAIntroduceScreenPrinter模板(Stencil)材料性能的比較:性能抗拉強(qiáng)度耐化學(xué)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(diǎn)延伸率油量控制纖維粗細(xì)價(jià)格不銹鋼尼龍聚脂材質(zhì)極高極好不吸水30-500極佳差(0.1%)2萬40-60%差細(xì)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%好粗中極佳第10頁/共29頁SMAIntroduceScreenPrinter錫膏絲印缺陷分析:
問題及原因?qū)Σ叽铄aBRIDGING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(dāng)兩焊墊之間有少許印膏搭連,于高溫熔焊時(shí)常會(huì)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(duì)細(xì)密間距都很危險(xiǎn))。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(qiáng)印膏的精準(zhǔn)度。調(diào)整印膏的各種施工參數(shù)。減輕零件放置所施加的壓力。調(diào)整預(yù)熱及熔焊的溫度曲線。第11頁/共29頁SMAIntroduce問題及原因?qū)Σ?.發(fā)生皮層CURSTING由于錫膏助焊劑中的活化劑太強(qiáng),環(huán)境溫度太高及鉛量太多時(shí),會(huì)造成粒子外層上的氧化層被剝落所致.3.膏量太多EXCESSIVEPASTE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(zhǔn)度.調(diào)整錫膏印刷的參數(shù).錫膏絲印缺陷分析:ScreenPrinter第12頁/共29頁SMAIntroduce錫膏絲印缺陷分析:ScreenPrinter
問題及原因?qū)Σ?.膏量不足INSUFFICIENTPASTE常在鋼板印刷時(shí)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POORTACKRETENTION環(huán)境溫度高風(fēng)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(zhǔn)度.調(diào)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(fēng)等)。降低金屬含量的百分比。降低錫膏粘度。降低錫膏粒度。調(diào)整錫膏粒度的分配。第13頁/共29頁SMAIntroduce錫膏絲印缺陷分析:ScreenPrinter
問題及原因?qū)Σ?.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(diào)整環(huán)境溫度。調(diào)整錫膏印刷的參數(shù)。第14頁/共29頁SMAIntroduceScreenPrinter在SMT中使用無鉛焊料:
在前幾個(gè)世紀(jì),人們逐漸從醫(yī)學(xué)和化學(xué)上認(rèn)識(shí)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(guān)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(huì)初步計(jì)劃在2004年或2008年強(qiáng)制執(zhí)行。目前尚待批準(zhǔn),但是電子裝配業(yè)還是要為將來的變化作準(zhǔn)備。第15頁/共29頁SMAIntroduce無鉛錫膏熔化溫度范圍:ScreenPrinter無鉛焊錫化學(xué)成份48Sn/52In42Sn/58Bi91Sn/9Zn93.5Sn/3Sb/2Bi/1.5Cu95.5Sn/3.5Ag/1Zn93.3Sn/3.1Ag/3.1Bi/0.5Cu
99.3Sn/0.7Cu95Sn/5Sb65Sn/25Ag/10Sb96.5Sn/3.5Ag熔點(diǎn)范圍118°C共熔138°C共熔199°C共熔218°C共熔218~221°C209°~212°C
227°C232~240°C233°C221°C共熔說明低熔點(diǎn)、昂貴、強(qiáng)度低已制定、Bi的可利用關(guān)注渣多、潛在腐蝕性高強(qiáng)度、很好的溫度疲勞特性高強(qiáng)度、好的溫度疲勞特性高強(qiáng)度、好的溫度疲勞特性高強(qiáng)度、高熔點(diǎn)好的剪切強(qiáng)度和溫度疲勞特性摩托羅拉專利、高強(qiáng)度高強(qiáng)度、高熔點(diǎn)97Sn/2Cu/0.8Sb/0.2Ag226~228°C高熔點(diǎn)第16頁/共29頁SMAIntroduceScreenPrinter無鉛焊接的問題和影響:無鉛焊接的問題無鉛焊接的影響生產(chǎn)成本元件和基板方面的開發(fā)回流爐的性能問題生產(chǎn)線上的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)無鉛焊料的應(yīng)用問題無鉛焊料開發(fā)種類問題無鉛焊料對(duì)焊料的可靠性問題最低成本超出45%左右高出傳統(tǒng)焊料攝氏40度焊接溫度提升品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)受到影響稀有金屬供應(yīng)受限制無鉛焊料開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一焊點(diǎn)的壽命缺乏足夠的實(shí)驗(yàn)證明第17頁/共29頁SMAIntroduceScreenPrinter第18頁/共29頁SMAIntroduceScreenPrinter第19頁/共29頁SMAIntroduceScreenPrinter第20頁/共29頁SMAIntroduceScreenPrinter第21頁/共29頁SMAIntroduceScreenPrinter第22頁/
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