锡膏印刷工艺流程分析课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,锡膏印刷工艺介绍,魏松,May-10-11,锡膏印刷工艺介绍魏松May-10-11,简 介,锡 膏,印刷钢网模板,SMT,印刷机,SMT,印刷工艺参数,影响锡膏印刷质量的主要因素,目 录,简 介 锡 膏 印刷钢网模板 SMT印刷机 SMT印刷工艺,表面贴装技术,(SMT),主要包括,:,锡膏印刷,精确贴片,回流焊接,.,其中锡膏印刷质量对表面贴装产品的质量影响很大,据业内评测分析约有,60%,的返修板子是因锡膏印刷不良引起的,在锡膏印刷中,有三个重要部分,焊膏、钢网模板、和印刷设备，如能正确选择,可以获得良好的印刷效果,.,简 介,元件贴装,回流炉,外观检查,锡膏印刷,锡膏,元件,表面贴装技术(SMT)主要包括:锡膏印刷,精确贴,锡膏的应用涂布工艺，可分为两种方式：,一种是使用钢网作为印刷版把锡膏印刷到,PCB,上，适合大批量生产应用，是目前最常用的涂布方式；,另一种是注射涂布，即锡膏喷印技术，与钢网印刷技术最明显的不同就是喷印技术是一种无钢网技术，独特的喷射器在,PCB,上方以极高的速度喷射锡膏，类似于喷墨打印机。,简 介,锡膏的应用涂布工艺，可分为两种方式：简 介,锡 膏,锡膏是将焊料粉末与具有助焊功能的糊状助焊剂（松香、稀释剂、稳定剂等）混合而成的一种浆料。,就重量而言，,80,90%是金属合金,就体积而言，50%金属,/50%,焊剂,1.SMT,锡膏的成份：,锡 膏锡膏是将焊料粉末与具有助焊功能的糊状助焊剂（松香、稀,以往，焊料的金属粉末主要是锡铅（,Sn/Pb,）合金粉末，伴随着无铅化及,ROHS,绿色生产的推进，有铅锡膏已渐渐淡出了,SMT,制程，对环境及人体无害的,ROHS,对应的无铅锡膏已经被业界所接受。,目前，,ROHS,无铅焊料粉末成份，是由多种金属粉末组成，目前的几种无铅焊料配比共晶有，锡,Sn-,银,Ag-,铜,Cu,、锡,Sn-,银,Ag-,铜,Cu-,铋,Bi,、锡,Sn-,锌,Zn,，其中锡,Sn-,银,Ag-,铜,Cu,配比的使用最为广泛。,锡,Sn-,银,Ag-,铜,Cu,：具有良好的耐热疲劳性和蠕变性，熔化温度区域狭窄；不足的是冷却速度较慢，焊锡表面易出现不平整的现象。,锡,Sn-,银,Ag-,铜,Cu-,铋,Bi,：熔点较,Sn-Ag-Cu,合金低，润湿性较,Sn-Ag-Cu,合金良好，拉伸强度大；缺点熔化温度区域大。,锡,Sn-,锌,Zn,：低熔点，较接近有铅锡膏的熔点温度，成本低；缺点是润湿性差，容易被氧化且因时间加长而发生劣化。,锡 膏,1.SMT,锡膏的成份：金属合金,以往，焊料的金属粉末主要是锡铅（Sn/Pb）合金粉末,锡 膏,1.SMT,锡膏的成份：助焊剂,助焊剂的主要作用：,1.,使金属颗粒成为膏状，以适应印刷工艺；,2.,控制锡膏的流动性；,3.,清除焊接面和锡膏的氧化物，提高焊接性能；,4.,减缓锡膏在室温下的化学反应；,5.,提供稳固的,SMT,贴片时所需要的粘着力；,锡 膏1.SMT锡膏的成份：助焊剂助焊剂的主要作用：,锡 膏,2.SMT,锡膏的物理特性粘性：,锡膏具有粘性，常用的粘度符号为：,；单位为：,kcp.s,锡膏在印刷时，受到刮刀的推力作用，其粘度下降，当到达网板开口孔时，粘度达到最低，故能顺利通过网板孔沉降到,PCB,的焊盘上，随着外力的停止，锡膏的粘度又迅速的回升，这样就不会出现印刷成型的塌落和漫流，得到良好的印刷效果。,产生将锡膏注入网孔的压力,粘度是锡膏的一个重要特性，从动态方面，在印刷行程中，其粘性越低对流动性越好，易于流入钢网孔内；从静态方面考虑，印刷后，锡膏停留在钢网孔内，其粘度高，则保持其填充的形状，而不会往下塌陷。,刮刀的推力,锡膏受到刮刀的推动力，粘度在不断减小,此时，锡膏受力最小，粘度恢复变大，锡膏脱模,锡 膏2.SMT锡膏的物理特性粘性：锡膏具有粘性，常用的,锡 膏,3.,影响锡膏粘度的因素：,*,锡膏合金粉末含量对粘度的影响，锡膏中合金粉末的增加引起粘度的增加。,*,锡膏合金粉末颗粒大小对粘度的影响，颗粒度增大时粘度会降低。,*,温度对锡膏粘度的影响，温度升高粘度下降，印刷的最佳环境温度为,23 3,。,*,剪切速率对锡膏粘度的影响，剪切速率增加粘度下降。,粘度,粘度,粘度,粉含量,颗粒度,温度,粘度,速率,锡 膏3.影响锡膏粘度的因素：*锡膏合金粉末含量对粘度的影,锡 膏,4.,锡膏粉末的颗粒度：,根据,PCB,的组装密度（有无窄间距）来选择锡膏合金粉末的颗粒度，常用的合金粉末颗粒的尺寸分为四种颗粒度等级。,锡 膏4.锡膏粉末的颗粒度：根据PCB的组装密度（有无窄间,锡 膏,5.,锡膏的合金粉末颗粒尺寸对印刷的影响,锡膏的合金粉末颗粒尺寸直接影响锡膏的填充和脱模,细小颗粒的锡膏印刷性比较好，特别对高密度、窄间距的产品，由于钢网开口尺寸小，必须采用小颗粒合金粉末，否则会影响印刷脱模。,小颗粒合金粉末的优点：印刷性好，印刷图形的清晰度高。,小颗粒合金粉末的缺点：易塌边、表面积大，易被氧化。,锡 膏5.锡膏的合金粉末颗粒尺寸对印刷的影响锡膏的合金粉末,锡 膏,5.,锡膏的有效期限及保存及使用环境,一般锡膏在密封状态下，,010,条件下可以保存,6,个月，开封后要尽快使用完；,锡膏的使用环境是要求,SMT,车间的温度为：,2226,，湿度为：,4060,锡 膏5.锡膏的有效期限及保存及使用环境一般锡膏在密封状态,HERAEUS F360 Sn63-90 M 3,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%,锡膏产家名,助 焊 剂 系 列,合 金 代 号,Sn62(179,o,C)=Sn62/Pb36/Ag2,Sn62(183,o,C)=Sn63/Pb37,Sn60(183-190,o,C)=Sn60/Pb40,Sn10(268-300,o,C)=Sn10/Pb90,Ag35(221,o,C)=Sn96.5/Pb3.5,Ag5(220-240,o,C)=Sn95/Ag5,Pb88(268-300,o,C)=Sn10/Pb88/Ag2,锡 膏,锡膏规格代码介绍,HERAEUS F360 Sn63-90 M 3 颗,锡 膏,5.,锡膏造成的缺陷：,未浸润,*助焊剂活性不强,*金属颗粒被氧化的很历害,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,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,锡球,*焊膏塌陷,*在回流焊中溶剂溅出,*金属颗粒氧化,锡 膏5.锡膏造成的缺陷：未浸润,1.,钢网的概述及特点：,印刷钢网模板,钢网的主要功能是将锡膏准确的涂敷在,PCB,上所需要涂锡膏的焊盘上。,钢网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。,目前钢网主要有三种制作方法：化学腐蚀、激光切割、,电铸,成型,钢网,板,焊盘,化学腐蚀：,通常用于,0.65mm,以上间距,比其他钢网费用低,钢网,板,焊盘,激光切割,:,费用较高而且内壁粗糙,可以用电解抛光法得到光滑内壁,梯形开孔有利于脱模,可以用,Gerber,文件加工,误差更小，精度更高,镍网,板,焊盘,电铸,成型,:,在厚度方面没有限制,在硬度和强度方面更胜于不锈钢,更好的耐磨性,孔壁光滑且可以收缩,最好的脱模特性 95%.,成本造价昂贵、工艺复杂、技术含量高,1.钢网的概述及特点：印刷钢网模板 钢网的主要功能是将锡,化学腐蚀钢网孔,激光切割后的孔壁,电铸开孔,印刷钢网模板,化学腐蚀钢网孔激光切割后的孔壁 电铸开孔 印刷钢网模板,2.,钢网设计：,印刷钢网模板,2.钢网设计：印刷钢网模板,3.,新钢网的检验项目：,印刷钢网模板,*,钢网的张力：使用张力计测量钢网四个角和中心五个位置，张力应大于,30N/CM,*,钢网的外观检查：框架、模板、孔壁（检查是否有毛刺）、,MARK,等项目。,*,钢网的实际印刷效果检查。,钢网厚度与钢网开口尺寸决定了锡膏的印刷量，锡膏量过多会产生桥接，锡膏量过少会产生焊锡不足或虚焊。钢网开口形状以及钢网孔壁是否光滑也会影响锡膏的脱模质量。,4.,钢网对锡膏印刷的影响,垂直开口,易脱模,梯形开口，喇叭口向下,易脱模,梯形开口，喇叭口向上,脱模差,3.新钢网的检验项目：印刷钢网模板*钢网的张力：使用张力计,SMT,印刷机,印刷机是将锡膏印刷到,PCB,板上的设备，它是对工艺和质量影响最大的设备。,目前，印刷机主要分半自动印刷机和全自动印刷机。,半自动印刷机：操作简单，印刷速度快，结构简单，缺点是印刷工艺参数可控点较少，印刷对中精度不高，锡膏脱模差，一般适用于,0603,（英制）以上元件、引脚间距大于,1.27mm,的,PCB,印刷工艺。,全自动印刷机：印刷对中精度高，锡膏脱模效果好，印刷工艺较稳定，适用密间距元件的印刷，缺点是维护成本高，对作业员的知识水平要求较高。,手动印刷机,半自动印刷机,全自动印刷机,SMT印刷机印刷机是将锡膏印刷到PCB板上的设备，它是对工,SMT,印刷机,1.,基板处理机能：,基板处理机能包括,PCB,基板的传输运送、定位、支撑。,*,传输运送是指,PCB,的搬入、搬出以及,PCB,固定前的来回小幅移动。,*,基板的定位分为孔定位、边定位两种，还有光学定位进行补正确保位置的准确。,*,基板的支撑是使被印刷的,PCB,保持一个平整的平面，使,PCB,基板在印刷过程中不,发生变形扭曲。所用方式有 支撑,PIN,、支撑块、支撑板,3,种。支撑,PIN,灵活性较强、,局限性较小，目前较常用；支撑块、支撑板局限较多，一般用在单面制程。,10mm,10mm,SP18,顶,PIN,设置极限,MPM,顶,PIN,设置极限,SMT印刷机1.基板处理机能：10mm10mmSP18顶P,SMT,印刷机,2.,基板和钢网的对中：,基板和钢网的对中包括机械定中心和光学中心，光学定中心是机械定中心的补正，大大提高了印刷精度。,3.,对刮刀的控制机能：,印刷机对刮刀的控制机能包括压力、摧行速度、下压深度、摧行距离、刮刀角度、刮刀提升等。,4.,对钢网的控制机能：,印刷机对钢网的控制包括钢网平整度调整、钢网和基板的间距控制、分离方式的控制、对钢网的自动清洗设定。,SMT印刷机2.基板和钢网的对中：,MPM,：,机台尺寸：,L*W*H=1168.4*1606.3*1636.7mm,可生产,PCB,尺寸：,MIN 50.8*50.8,MAX 508*406mm,理论单板印刷循环时间：,11S+,印刷行程时间,工作模式：使用金属刮刀、钢网，,PCB,通过,真空吸着固定。,MPM UP2000,SMT,印刷机,MPM：机台尺寸：MPM UP2000 SMT印刷机,SMT,印刷机,SP18,SP18,：机器尺寸,L*W*H=1100*1536*1430mm,可生产,PCB,尺寸：,MIN 50*50mm MAX 510*460mm,可生产,PCB,厚度：,0.34mm,理论印刷循环时间：,8S+,印刷过程时间,工作模式：采用金属刮刀、钢网印刷。有等速、多阶段、高速多重三种脱模方式。,PCB,通过轨道边夹紧固定。,SMT印刷机SP18SP18：机器尺寸,SMT,印刷工艺参数,1.,图形对准：,通过印刷机相机对工作台上的基板和钢网的光学定位点（,MARK,点）进行对中，再进行基板与钢网的,X,、,Y,、,精细调整，使基板焊盘图形与钢网开孔图形完全重合。,2.,刮刀与钢网的角度：,刮刀与钢网的角度越小，向下的压力越大，容易将锡膏注入网孔中，