SMT锡膏印刷技术培训讲义12172.pptx

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1、锡膏印刷技术锡膏印刷技术1焊接是一个比较复杂的物理、化学过程，当用焊锡焊接金属时，随着电烙铁的加热和焊剂的帮助，焊锡先对焊接表面产生润湿，并逐渐向金属扩散，在焊锡与金属的接触面形成附着层，冷却后即形成牢因可靠的金属合金。焊接？2一.施加焊膏工艺3施加焊膏是SMT的关键工序 施加施加施加施加焊膏是保证焊膏是保证SMTSMT质量的关键工序。目前一般都采质量的关键工序。目前一般都采用模板印刷。用模板印刷。据资料统计，在据资料统计，在PCBPCB设计正确、元器件和印制板质量有设计正确、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保证的前提下，表面组装质量问题中有60%-80%60%-80%的

2、质量问题的质量问题出在印刷工艺。出在印刷工艺。45 焊接学中，习惯上将焊接温度低于450的焊接称为软焊料。电子线路的焊接温度通常在180300之间，所用焊料的要成分是锡和铅，故又称为锡铅焊料。焊膏?以锡铅合金为主，有的锡焊料还含少量的锑。含铅37，锡63%的锡合金俗称焊锡，熔点约183。这是最普遍的锡铅焊。锡膏是由合金焊料粉和糊状助焊剂均匀搅拌而成的膏状体锡膏是由合金焊料粉和糊状助焊剂均匀搅拌而成的膏状体.合金类型熔化温度再流焊温度Sn63/Pb37183208-223Sn60/Pb40183-190210-220Sn50/Pb50183-216236-246Sn45/Pb55183-2272

3、47-257Sn40/Pb60183-238258-268Sn30/Pb70183-255275-285Sn25/Pb75183-266286-296Sn15/Pb85227-288308-318不同熔点锡膏的再流焊温度7焊膏?惰性气体中将熔融的焊料雾化制成微细的粒状金属。焊膏中金属粉末的颗粒形状有2种：即球形、不定形。焊膏中金属粉末的颗粒细度在2075微米。一般来说，焊膏颗粒细度选择的依据是：最小尺寸的金属漏版开孔应能允许同时通过34个颗粒，对于精细间距的元器件应选用颗粒细度在2040微米之间的球形焊膏。粒度越小，黏度越大；粒度过大，会使锡膏黏结性能变差。粒度太细，会由于表面积增大，使其表面

4、含氧量增高，所以也不能采用。8助焊剂?传统的助焊剂通常以松香为基体.松香具有弱酸性和热熔流动性,并具有良好的绝缘性.耐湿性.无腐蚀性.无毒性和长期稳定性,是不多得的助焊材料.通过助焊剂中活性剂的作用,能清除被焊材料表面以及锡粉本身的氧化物,使焊料迅速扩散并附着在被焊金属表面.助焊剂的组成对锡膏的扩展性.润湿性.塌陷.粘度变化.清洗性.和储存寿命起决定性作用。目前在SMT中采用的大多是以松香为基体的活性助焊剂.由于松香随着品种.产地和生产工艺的不同,其化学组成和性能有较大差异,因此,对松香优选是保证助焊剂质量的关键.通常助焊剂还包括以下成分:活性剂.成膜物质.添加剂（消光剂、光亮剂、缓蚀剂、阻燃

5、剂）和溶剂.助焊剂的化学组成？(1).去除焊接表面的氧化物,防止焊接时焊锡和焊接表面的再氧化降低焊锡的表面张力.(2).熔点比焊料低,在焊料熔化之前,助焊剂要先熔化,才能充分发挥助焊作用.(3).浸润扩散速度比熔化焊料快,通常要求扩展在90%左右或90%以上.(4).粘度和比重比焊料小,粘度大会使浸润扩散困难,比重大就不能覆盖焊料表面.(5).焊接时不产生焊珠飞溅,也不产生毒气和强烈的刺激性臭味.(6).焊后残渣易于去除,并具有不腐蚀.不吸湿和不导电等特性.(7).不沾性,焊接后不沾手,焊点不易拉尖.(8).在常温下贮存稳定助焊剂应具有以下作用:了解印刷原理，提高印刷质量111.印刷焊膏的原理

6、 焊膏和贴片胶都是触变流体，焊膏和贴片胶都是触变流体，具有粘性具有粘性。当刮刀以一定速度。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。降，使焊膏顺利地注入网孔或漏孔。12 刮板刮板焊膏焊膏模板模板焊膏在刮板焊膏在刮板前滚动前进前滚动前进产生将焊膏注产生将焊膏注

7、入漏孔的压力入漏孔的压力切变力使焊切变力使焊膏注入漏孔膏注入漏孔焊膏释放（脱模）焊膏释放（脱模）PCBPCB13 焊膏在刮板前滚动，才能产生将焊膏注入开口的压力焊膏在刮板前滚动，才能产生将焊膏注入开口的压力焊膏在刮板前滚动，才能产生将焊膏注入开口的压力焊膏在刮板前滚动，才能产生将焊膏注入开口的压力刮板刮板 焊膏焊膏焊膏焊膏 印刷时焊膏填充模板开口的情况印刷时焊膏填充模板开口的情况脱模脱模焊膏滚动焊膏滚动14 图图1-4 放大后的放大后的焊膏印刷脱模示意图焊膏印刷脱模示意图Fs焊膏与焊膏与PCB焊盘之间的焊盘之间的粘合力：粘合力：粘合力：粘合力：与开口面积、焊膏黏度有关与开口面积、焊膏黏度有关F

8、t焊膏与开口壁之间的焊膏与开口壁之间的摩檫阻力：摩檫阻力：摩檫阻力：摩檫阻力：与开口壁面积、与开口壁面积、光滑度有关光滑度有关A焊膏与模板焊膏与模板开口壁开口壁开口壁开口壁之间的接触之间的接触面积面积面积面积；B B焊膏与焊膏与PCB焊盘之间的接触面积焊盘之间的接触面积(开口面积开口面积开口面积开口面积)PCB开口壁面积开口壁面积A开口面积开口面积B15 (a)(a)垂直开口垂直开口 (b)(b)喇叭口向下喇叭口向下 (c)(c)喇叭口向上喇叭口向上 易脱模易脱模 易脱模易脱模 脱模差脱模差图图1-5 模板模板开口形状示意图开口形状示意图163.3.刮刀材料、形状及印刷方式刮刀材料、形状及印刷

9、方式(a)(a)(a)(a)刮刀材料刮刀材料刮刀材料刮刀材料 橡胶（聚胺酯）刮刀橡胶（聚胺酯）刮刀橡胶（聚胺酯）刮刀橡胶（聚胺酯）刮刀 橡橡胶胶刮刮刀刀有有一一定定的的柔柔性性，用用于于丝丝网网印印刷刷以以及及模模板板表表面面不不太太平平整整、例例如如经经过过减减薄薄处处理理（有凹面）的模板印刷。（有凹面）的模板印刷。橡胶刮刀的硬度：橡胶刮刀的硬度：肖氏（肖氏（shoreshore）7575度度 8585度。度。金属刮刀金属刮刀金属刮刀金属刮刀 金属刮刀耐磨、使用寿命长（约金属刮刀耐磨、使用寿命长（约10万次，是万次，是聚胺酯的聚胺酯的1010倍左右倍左右）。用于平整度好的金属）。用于平整度好

10、的金属模板印刷；适宜各种间距、密度的印刷，特别对窄间距、高密度印刷质量比较高，而且模板印刷；适宜各种间距、密度的印刷，特别对窄间距、高密度印刷质量比较高，而且使用寿命长，应用最广泛。使用寿命长，应用最广泛。17 (b)(b)(b)(b)刮刀形状和结构刮刀形状和结构刮刀形状和结构刮刀形状和结构 橡胶刮刀的形状有菱形和拖尾形两种。橡胶刮刀的形状有菱形和拖尾形两种。菱菱菱菱形形形形刮刮刮刮刀刀刀刀是是将将10mm10mm10mm10mm的的方方形形聚聚胺胺脂脂夹夹在在支支架架中中间间，前前后后呈呈4545角角。菱菱形形刮刮刀刀可可采采用用单单刮刮刀刀作作双双向向印印刷刷。刮刮刀刀在在每每个个行行程程

11、末末端端可可跳跳过过焊焊膏膏。菱菱形形刮刮刀刀的的焊焊膏膏量量不不易易控控制制，并并容容易易污染刮刀头。污染刮刀头。拖拖拖拖尾尾尾尾形形形形刮刮刮刮刀刀刀刀一一般般都都采采用用双双刮刮刀刀形形式式。刮刮刀刀的的角角度度一一般般为为4545 60。18 图图2-7 各种不同各种不同形状的刮刀示意图形状的刮刀示意图手动刮刀手动刮刀橡胶刮刀橡胶刮刀 金属刮刀金属刮刀19(d)(d)(d)(d)印刷方式印刷方式印刷方式印刷方式 单向印刷单向印刷单向印刷单向印刷（刮刀只能作一个方向印刷）（刮刀只能作一个方向印刷）单向印刷时有一块刮刀是印刷用的，另一块刮刀是作为回料单向印刷时有一块刮刀是印刷用的，另一块刮

12、刀是作为回料用的；用的；双向印刷双向印刷双向印刷双向印刷 双向印刷时两块刮板进行交替往返印刷。双向印刷时两块刮板进行交替往返印刷。204.4.影响印刷质影响印刷质量的主要因素量的主要因素 a a a a 模板质量模板质量模板质量模板质量模板印刷是接触印刷，因此模板厚度与开口尺寸确定了焊模板印刷是接触印刷，因此模板厚度与开口尺寸确定了焊膏的印刷量。焊膏量过多会产生桥接，焊膏量过少会产生焊锡不足或虚焊。膏的印刷量。焊膏量过多会产生桥接，焊膏量过少会产生焊锡不足或虚焊。模板开口形状以及开口是否光滑也会影响脱模质量。模板开口形状以及开口是否光滑也会影响脱模质量。b b b b 焊膏质量焊膏质量焊膏质量

13、焊膏质量焊膏的黏度、印刷性（滚动性、转移性）、触变性、常温焊膏的黏度、印刷性（滚动性、转移性）、触变性、常温下的使用寿命等都会影响印刷质量。下的使用寿命等都会影响印刷质量。c c c c 印刷工艺参数印刷工艺参数印刷工艺参数印刷工艺参数刮刀速度、刮刀压力、刮刀与网板的角度以及焊膏的刮刀速度、刮刀压力、刮刀与网板的角度以及焊膏的黏度之间都存在一定的制约关系，因此只有正确控制这些参数，才能保证焊黏度之间都存在一定的制约关系，因此只有正确控制这些参数，才能保证焊膏的印刷质量。膏的印刷质量。21 d d d d 设备精度方面设备精度方面设备精度方面设备精度方面在印刷高密度窄间距产品时，印刷机的印刷精度

14、和重在印刷高密度窄间距产品时，印刷机的印刷精度和重复印刷精度也会起一定的作用。复印刷精度也会起一定的作用。e e e e 环境温度、湿度、以及环境卫生环境温度、湿度、以及环境卫生环境温度、湿度、以及环境卫生环境温度、湿度、以及环境卫生环境温度过高会降低焊膏黏度，湿度环境温度过高会降低焊膏黏度，湿度过大时焊膏会吸收空气中的水分，湿度过小时会加速焊膏中溶剂的挥发，环过大时焊膏会吸收空气中的水分，湿度过小时会加速焊膏中溶剂的挥发，环境中灰尘混入焊膏中会使焊点产生针孔。境中灰尘混入焊膏中会使焊点产生针孔。（一般要求环境温度（一般要求环境温度（一般要求环境温度（一般要求环境温度233233233233，

15、相对湿度，相对湿度，相对湿度，相对湿度4545454570%70%）22 从以上分析中可以看出，影响印刷质量的因素非常多，从以上分析中可以看出，影响印刷质量的因素非常多，而且印刷焊膏是一种而且印刷焊膏是一种动态工艺动态工艺动态工艺动态工艺。焊膏的量随时间而变化，如果不能及时添加焊膏的量，焊膏的量随时间而变化，如果不能及时添加焊膏的量，会造成焊膏漏印量少，图形不饱满。会造成焊膏漏印量少，图形不饱满。焊膏的黏度和质量随时间、环境温度、湿度、环境卫生而焊膏的黏度和质量随时间、环境温度、湿度、环境卫生而变化；变化；模板底面的清洁程度及开口内壁的状态不断变化；模板底面的清洁程度及开口内壁的状态不断变化；

16、235.提高印刷质量的措施(1)(1)加工合格的模板加工合格的模板 (2)(2)选择适合工艺要求的焊膏并正确使用焊膏选择适合工艺要求的焊膏并正确使用焊膏 (3)(3)印刷工艺控制印刷工艺控制241 1）模板厚度；）模板厚度；2 2）设计的面积比和宽厚比；）设计的面积比和宽厚比；3 3）开孔的几何形状；）开孔的几何形状；4 4）开孔孔壁的光滑程度。）开孔孔壁的光滑程度。(1)(1)加工合格的模板加工合格的模板 印刷模板，又称漏板、钢网，它是用来定量分配焊膏，是保证焊膏印刷质量的的关键工装冶具。考虑到刮刀起始位置和焊膏流动，在不锈钢板漏印图形四围应留有刮刀和焊膏停留的尺寸，一般情况漏印图形四周与网

17、板粘接胶的边缘之间至少要留有40mm以上距离。具体留多少尺寸应根据不同印刷机确定。有些印刷机需要留有65mm。26漏印图形区域 不锈钢板 粘接胶网框40mm印制模板？印制模板？网框尺寸：网框尺寸：网框尺寸是根据印刷机的框架结构尺寸确定。一般情况下网框尺寸应与印刷机网框尺寸相同，特殊情况下例如当印制板尺寸很小或印刷面积很小时，可以使用小于设备网框尺寸的小尺寸网框，但设备必须配有网框适配器，否则不可使用小尺寸网框。27模板的厚度？模板的厚度？模板印刷是接触印刷&漏印，印刷时不锈钢模板的底面接触PCB表面，因此模板的厚度就是焊膏图形的厚度，模板厚度是决定焊膏量的关键参数，因此必须正确选择模板厚度。另

18、外，可以通过适当修改开口尺寸来弥补不同元器件对焊膏量的不同需求。总之，模板的厚度与开口尺寸决定了焊膏的印刷量。模板厚度应根据印制板组装密度、元器件大小、引脚（或焊球）之间的间距进行确定。大的Chip元件以及PLCC要求焊膏量多一些,则模板厚度厚一些；小的Chip元件以及窄间距QFP和窄间距BGA（BGA）、CSP要求焊膏量少一些,则模板厚度薄一些。28排版？排版？指印刷图形放在模板的什么位置：以PCB外形居中；或以焊盘图形居中；或有特殊要求，如在同一块模板上加工两种以上PCB的图形等。（1）一般情况下应以焊盘图形居中，以焊盘图形居中印刷时能选用小尺寸的刮刀，可以节省焊膏，还可以减少焊膏铺展面积

19、，从而减少焊膏与空气接触面积，有利于防止焊膏中溶剂挥发。（2）当印制板尺寸比较大，而焊盘图形的位置集中在PCB的某一边时，应采用以PCB外形居中，如果以焊盘图形居中，印刷时可能会造成印制板超出印刷机工作台的工作范围。29 （3）当当PCBPCB尺尺寸寸很很小小或或焊焊盘盘图图形形范范围围很很小小时时，可可将将双双面面板板的的图图形形或或几几个个产产品品的的漏漏印印图图形形加加工工在在同同一一块块模模板板上上，这这样样可可以以节节省省模模板板加加工工费费。但但必必须须给给加加工工厂提供几个产品图形在模板上的布置要求，用文字说明或用示意图说明。厂提供几个产品图形在模板上的布置要求，用文字说明或用示

20、意图说明。两个产品的图形间距两个产品的图形间距 产品产品1 1 （101020mm20mm即可）即可）产品产品2 230SMT不锈钢模板制作工艺要求金属模板的制造方法:（1）化学腐蚀法（减法）锡磷青铜、不锈钢板。（2）激光切割法（减法）不锈钢、高分子聚脂板。（3）电铸法（加法）镍板。31钢网及选用钢网及选用化学蚀刻：技术成熟、成本低化学蚀刻：技术成熟、成本低激光切割：精度高，技术新，侧壁需抛光，可返工激光切割：精度高，技术新，侧壁需抛光，可返工电铸工艺：精度高，技术新，底部需整平电铸工艺：精度高，技术新，底部需整平320201、0.3mmQFP、CSP等器件1.价格昂贵2.制作周期长1.尺寸精

21、度高2.窗口形状好3.孔壁光滑镍电铸法0.5mmQFP、BGA、CSP等器件1.价格较高2.孔壁有时会有毛刺，需化学抛光加工1.尺寸精度高2.窗口形状好3.孔壁较光洁不锈钢高分子聚脂激光法0.65mmQFP以上的器件1.窗口图形不够好2.孔壁不光滑3.模板尺寸不宜过大价廉锡磷青铜易加工锡磷青铜不锈钢化学腐蚀法适用对象缺点优点基材方法三种制造方法的比较三种制造方法的比较三种制造方法的比较三种制造方法的比较33蚀刻钢板：过度蚀刻或蚀刻不足蚀刻钢板：过度蚀刻或蚀刻不足过度蚀刻过度蚀刻过度蚀刻过度蚀刻开口变大开口变大开口变大开口变大蚀刻不足蚀刻不足蚀刻不足蚀刻不足开口变小开口变小开口变小开口变小34孔

22、壁粗糙影响焊膏释放35模板厚度与开口尺寸基本要求模板厚度与开口尺寸基本要求:宽厚比宽厚比宽厚比宽厚比:开口宽度开口宽度(W)/(W)/模板厚度模板厚度(T)(T)1.51.5 面积比面积比面积比面积比:开口面积开口面积(WL)/(WL)/孔壁面积孔壁面积2(L+W)T 2(L+W)T 0.660.66 36（摘录于：IPC-7525 模板设计导则）（摘录于：IPC-7525 模板设计导则）通用的设计标准认为，通用的设计标准认为，开孔大小应该比开孔大小应该比PCBPCB焊盘要相应减小焊盘要相应减小。模。模板开孔通常比照板开孔通常比照PCBPCB原始焊盘进行更改。减小面积和修正开孔形状原始焊盘进行

23、更改。减小面积和修正开孔形状通常是为了提高锡膏的印刷质量、回流工艺和模板在锡膏印刷过程通常是为了提高锡膏的印刷质量、回流工艺和模板在锡膏印刷过程中更加清洁，这有利于减少锡膏印刷偏离焊盘的几率，而印刷偏离中更加清洁，这有利于减少锡膏印刷偏离焊盘的几率，而印刷偏离焊盘易导致锡珠和桥连。焊盘易导致锡珠和桥连。将开孔上将开孔上倒圆角倒圆角能促进模板的清洁度。能促进模板的清洁度。开孔的几何形状开孔的几何形状?l如间距为如间距为1.31.30.4 mm0.4 mm的的J J型引脚或翼型引脚元件，通常缩减型引脚或翼型引脚元件，通常缩减量：宽为量：宽为0.030.030.08 mm0.08 mm，长为，长为0

24、.050.050.13 mm0.13 mm。（摘录于：IPC-7525 模板设计导则）用用钢钢板的板的开口尺寸和形状来减少印刷缺陷开口尺寸和形状来减少印刷缺陷贴片后贴片后易粘连易粘连修改方法修改方法1修改方法修改方法239贴片前贴片前焊盘焊盘 有几种开孔形状有利于锡珠的产生，所有的设计都是为有几种开孔形状有利于锡珠的产生，所有的设计都是为了能了能减少锡膏过多地留在元件之下减少锡膏过多地留在元件之下。这些设计通常适用于免。这些设计通常适用于免清洗工艺。清洗工艺。（摘录于：IPC-7525 模板设计导则）模板开口方向与刮刀移动方向模板开口方向与刮刀移动方向 与刮刀移动方向垂直的模板开口，因刮刀通过

25、的时间短，焊膏难以与刮刀移动方向垂直的模板开口，因刮刀通过的时间短，焊膏难以被填入，常造成焊膏量不足。因此，被填入，常造成焊膏量不足。因此，为了使与刮刀移动方向垂直与平行为了使与刮刀移动方向垂直与平行为了使与刮刀移动方向垂直与平行为了使与刮刀移动方向垂直与平行的模板开口的焊膏量相等，应的模板开口的焊膏量相等，应的模板开口的焊膏量相等，应的模板开口的焊膏量相等，应加大垂直方向的模板开口尺寸加大垂直方向的模板开口尺寸加大垂直方向的模板开口尺寸加大垂直方向的模板开口尺寸。模板开口长度方向模板开口长度方向与刮刀移动方向垂直与刮刀移动方向垂直模板开口长度方向模板开口长度方向与刮刀移动方向平行与刮刀移动方

26、向平行平行平行垂直垂直41 红胶开孔置于元件焊盘的中部。开孔为焊盘间距的红胶开孔置于元件焊盘的中部。开孔为焊盘间距的1/31/3和元和元件宽度的件宽度的110%110%。红胶？红胶？（摘录于：IPC-7525 模板设计导则）MarkMark的处理方式（的处理方式（是否需要是否需要Mark,Mark,放在模板的哪一面等）；放在模板的哪一面等）；模板上的Mark图形是全自动印刷机在印刷每一块PCB前进行PCB基准校准用，因此半自动印刷机模板上不需要制作Mark图形；全自动印刷机必须制作Mark图形，至于放在模板的哪一面，应根据印刷机具体构造（摄象机的位置）而定。43用放大镜或显微镜检查焊盘开口的喇

27、叭口是否向下，开口四周内壁是否光滑、有无毛刺，重点检查窄间距IC引脚开口的加工质量；将该产品的印制板放在模板下底面，用模板的漏孔对准印制板焊盘图形，检查图形是否完全对准，有无多孔（不需要的开口）和少孔（遗漏的开口）。如果发现问题，首先应检查是否我方确认错误，然后检查是否加工问题，如果发现质量问题，应及时反馈给模板加工厂，协商解决。44钢网来料检验项目：5.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45焊膏的合金粉末颗粒尺寸与印刷性的关系焊膏的合金粉末颗粒尺寸与印刷性的关系 焊膏的合金粉末颗粒尺寸直接影响填充性和脱膜性焊膏的合金粉末颗粒

28、尺寸直接影响填充性和脱膜性 细小颗粒的焊膏印刷性比较好，特别对于高密度、窄间距的产品，由于模板开口尺寸小，必须采用小颗粒合金粉末，否则会影响印刷性和脱摸性。小颗粒合金粉的优点：印刷性好，印刷图形的清晰度高。缺点：易塌边，表面积大，易被氧化。46合金粉末颗粒直径选择原则a a 焊料颗粒最大直径焊料颗粒最大直径焊料颗粒最大直径焊料颗粒最大直径 模板最小开口宽度的模板最小开口宽度的模板最小开口宽度的模板最小开口宽度的1/51/5；b b 圆形开口时，焊料颗粒最大直径圆形开口时，焊料颗粒最大直径圆形开口时，焊料颗粒最大直径圆形开口时，焊料颗粒最大直径 开口直径的开口直径的开口直径的开口直径的1/81/

29、8。长方形长方形 圆形开口圆形开口c c 模板开口厚度（垂直）方向，最大颗粒数应模板开口厚度（垂直）方向，最大颗粒数应模板开口厚度（垂直）方向，最大颗粒数应模板开口厚度（垂直）方向，最大颗粒数应33个。个。个。个。焊膏焊膏焊膏焊膏 焊盘焊盘焊盘焊盘 PCB PCB 47焊膏的选择方法焊膏的选择方法（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。一般采用RMA级；高可靠性产品选择R级；PCB、元器件存放时间长，表面严重氧化，应采用RA级，焊后清洗。（c）根据组装工艺、印制板、元器件的具体情况

30、选择合金组分。一般镀铅锡印制板采用63Sn/37Pb；钯金或钯银厚膜端头和引脚可焊性较差的元器件、要求焊点质量高的印制板采用62Sn/36Pb/2Ag；水金板一般不要选择含银的焊膏；(金与焊料中的锡形成金锡间共价化合物AuSn4，焊料中金的含量超过3%会使焊点变脆，用于焊接的金层厚度1m。)48（d）根据产品对清洁度的要求来选择是否采用免清洗。免清洗工艺要选用不含卤素或其它强腐蚀性化合物的焊膏；高可靠、航天、军工、仪器仪表以及涉及生命安全的医用器材要采用水清洗或溶剂清洗的焊膏，焊后必须清洗干净。（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。

31、49（g g）根根据据PCBPCB的的组组装装密密度度（有有无无窄窄间间距距）来来选选择择合合金金粉粉末末颗颗粒粒度度。常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2045m。38m的颗粒应少于1%2038 445m的颗粒应少于1%2545 375m的颗粒应少于1%4575 2150m的颗粒应少于1%75150 1微粉颗粒要求大颗粒要求80%以上合金粉末颗粒尺寸（m）合金粉末类型 50（h h h h）合金粉末的形状也会）合金粉末的形状也会）合金粉末的形状也会）合金粉末的形状也会影响焊膏的印刷性和脱膜性影响焊膏的印刷性和脱膜性影响焊膏的印刷性和脱膜性影响焊膏的印刷性和脱膜性 球

32、球形形颗颗粒粒的的特特点点：焊焊膏膏粘粘度度较较低低，印印刷刷性性好好。球球形形颗颗粒粒的的表表面面积积小小，含含氧氧量量低低，有有利利于于提提高高焊焊接接质质量量，但但印印刷刷后后焊焊膏膏图图形形容容易易塌塌落落。适适用用于于高高密密度度窄窄间间距距的的模模板板印印刷刷，滴滴涂涂工工艺艺。目目前前一一般般都都采采用用球球形形颗颗粒。粒。不不定定形形颗颗粒粒的的特特点点：合合金金粉粉末末组组成成的的焊焊膏膏粘粘度度高高，印印刷刷后后焊焊膏膏图图形形不不易易塌塌落落，但但印印刷刷性性较较差差。不不定定形形颗颗粒粒的的表表面面积积大大，含含氧氧量量高高，影影响响焊焊接接质质量量和和焊焊点点亮亮度度

33、。只只适适用用于于组组装装密密度度较较低低的的场场合合。因因此此目目前前一一般都不采用不定形颗粒。可用于穿心电容等较大焊接点场合。般都不采用不定形颗粒。可用于穿心电容等较大焊接点场合。51（i i i i）根据施加焊膏的工艺以及组装密度选择焊膏的黏度）根据施加焊膏的工艺以及组装密度选择焊膏的黏度）根据施加焊膏的工艺以及组装密度选择焊膏的黏度）根据施加焊膏的工艺以及组装密度选择焊膏的黏度 例如模板印刷工艺应选择高黏度焊膏、点胶工艺选择低黏度焊膏，例如模板印刷工艺应选择高黏度焊膏、点胶工艺选择低黏度焊膏，高密度印刷要求高黏度。高密度印刷要求高黏度。52粘度粘度 焊膏是一种触变性流体，在外力的作用下

34、能产生流动。粘度是焊膏的主要特性指标，它是影响印刷性能的重要因素：粘度太大，焊膏不易穿出模板的漏孔，印出的图形残缺不全。粘度太小，印刷后焊膏图形容易塌边。影响焊膏粘度的主要因素：合金焊料粉的百分含量：（合金含量高，粘度就大；焊剂百分含量高，粘度就小。）粉末颗粒度（颗粒大，粘度减小；颗粒减小，粘度增加）温度（温度增加，粘度减小；温度降低，粘度增加）53(a)合金焊料粉含量与黏度的关系合金焊料粉含量与黏度的关系(b)(b)温度对黏度的影响温度对黏度的影响(c)(c)合金粉末粒度对黏度的影响合金粉末粒度对黏度的影响粘粘度度粘粘度度粘粘度度合金粉末含量（合金粉末含量（wt%）T（）粒度（粒度（m）(a

35、)(b)(c)(b)(c)54触变指数和塌落度触变指数和塌落度 焊膏是触变性流体，焊膏的塌落度主要与焊膏的粘度和触变性有关。触变指数高，塌落度小；触变指数低，塌落度大。影响触变指数和塌落度主要因素：合金焊料与焊剂的配比，即合金粉末在焊膏中的重量百分含量；焊剂载体中的触变剂性能和添加量；颗粒形状、尺寸。55工作寿命和储存期限工作寿命和储存期限工作寿命和储存期限工作寿命和储存期限 工作寿命是指在室温下连续印刷时，焊膏的粘度随时间变化小，焊膏不易干燥，印刷性（滚动性）稳定；同时焊膏从被涂敷到PCB上后到贴装元器件之前保持粘结性能；再流焊不失效。一般要求在常温下放置1224小时，至少4小时，其性能保持

36、不变。储存期限是指在规定的保存条件下，焊膏从生产日期到使用前性能不严重降低，能不失效的正常使用之前的保存期限，一般规定在210下保存一年，至少36个月。56(2)(2)(2)(2)焊膏的正确使用与管理焊膏的正确使用与管理焊膏的正确使用与管理焊膏的正确使用与管理a)a)必须储存在必须储存在5 51010的条件下；的条件下；b)b)要要求求使使用用前前一一天天从从冰冰箱箱取取出出焊焊膏膏（至至少少提提前前2 2小小时时），待待焊焊膏膏达达到到室室温温后后才才能能打开容器盖，防止水汽凝结；打开容器盖，防止水汽凝结；c)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；使用前用不锈钢搅拌棒将焊

37、膏搅拌均匀，搅拌棒一定要清洁；d)d)添加完焊膏后，应盖好容器盖；添加完焊膏后，应盖好容器盖；e)e)免免清清洗洗焊焊膏膏不不能能使使用用回回收收的的焊焊膏膏，如如果果印印刷刷间间隔隔超超过过1 1小小时时，须须将将焊焊膏膏从从模模板板上拭去。将焊膏回收到当天使用的容器中；上拭去。将焊膏回收到当天使用的容器中；f)f)印刷后尽量在印刷后尽量在4 4小时内完成再流焊。小时内完成再流焊。g)g)免清洗焊膏修板后不能用酒精檫洗；免清洗焊膏修板后不能用酒精檫洗；h)h)需要清洗的产品，再流焊后应当天完成清洗；需要清洗的产品，再流焊后应当天完成清洗；i)i)印刷操作时，要求拿印刷操作时，要求拿PCBPC

38、B的边缘或带手套，以防污染的边缘或带手套，以防污染PCBPCB。j)j)回收的焊膏与新焊膏要分别存放回收的焊膏与新焊膏要分别存放57搅拌前搅拌前搅拌前搅拌前搅拌后搅拌后搅拌后搅拌后585.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59 图形对准图形对准 刮刀与网板的角度刮刀与网板的角度焊膏的投入量（滚动直径）焊膏的投入量（滚动直径）刮刀压力刮刀压力印刷速度印刷速度 网板（网板（模板与模板与PCBPCB）分离速度）分离速度 清洗模式和清洗频率清洗模式和清洗频率建立检验制度(3)(3)(3)(3)印刷工艺控制印刷工艺控制印刷工艺控制印刷工

39、艺控制 图图图图形形形形对对对对准准准准通通过过人人工工对对工工作作台台或或对对模模板板作作X X、Y Y、的的精精细细调整，使调整，使PCBPCB的焊盘图形与模板漏孔图形完全重合。的焊盘图形与模板漏孔图形完全重合。刮刮刮刮刀刀刀刀与与与与网网网网板板板板的的的的角角角角度度度度角角度度越越小小，向向下下的的压压力力越越大大，容容易易将将焊焊膏膏注注入入漏漏孔孔中中，但但也也容容易易使使焊焊膏膏污污染染模模板板底底面面，造造成成焊焊膏膏图图形形粘连。一般为粘连。一般为45456060。目前自动和半自动印刷机大多采用。目前自动和半自动印刷机大多采用6060。60焊膏的投入量（滚动直径）焊膏的投入

40、量（滚动直径）焊膏的滚动直径h 915mm较合适。h 过小，不利于焊膏漏印（印刷的填充性）h 过大，过多的焊膏长时间暴露在空气中不断滚动，对焊膏质量不利。焊膏的投入量应根据刮刀的长度加入。根据PCB组装密度（每块PCB的焊膏用量），估计出印刷100快还是150快添加一次焊膏。h 焊膏高度（滚动直径）焊膏高度（滚动直径）61刮刀运动方向 刮刀压力刮刀压力刮刀压力也是影响印刷质量的重要因素。刮刀压力实际是指刮刀下降的深度。压力太小，可能会发生两种情况：第种情况是由于刮刀压力小，会造成漏印量不足；第种情况是由于刮刀压力小，刮刀没有紧贴模板表面，印刷时由于刮刀与PCB之间存在微小的间隙，因此相当于增加

41、了印刷厚度。另外压力过小会使模板表面留有一层焊膏，容易造成图形粘连等印刷缺陷。因此理想的刮刀压力应该恰好将焊膏从模板表面刮干净理想的刮刀压力应该恰好将焊膏从模板表面刮干净。62 金属刮刀的压力应比橡胶刮刀的压力大一些，一般大1.21.5倍。橡胶刮刀的压力过大，印刷时刮刀会压入开口中，造成印刷量减少，特别是大尺寸的开口。因此加工模板时，可将大开口中间加一条小筋。注意：注意：紧固金属刮刀时，紧固程度要适当。用力过大由于应力会造成刮刀变形，影响刮刀寿命。63金属刮刀金属刮刀金属刮刀金属刮刀橡胶刮刀橡胶刮刀64印刷速度印刷速度由于刮刀速度与焊膏的粘稠度呈反比关系，有窄间距，高密度图形时，速度要慢一些。

42、速度过快，刮刀经过模板开口的时间太短，焊膏不能充分渗入开口中，容易造成焊膏图形不饱满或漏印的印刷缺陷。在刮刀角度一定的情况下，印刷速度和刮刀压力存在一定的关系，降速度相当于增加压力，适当降低压力可起到提高印刷速度的效果。65 网板（网板（网板（网板（模板与模板与模板与模板与PCBPCB）分离速度）分离速度）分离速度）分离速度 有窄间距、高密度图形时，网板分离速度网板分离速度要慢一些。为了提高窄间距、高密度印刷质量，日立公司推出“加速度控制”方法随印刷工作台下降行程，对下降速度进行变速控制。66模板与模板与PCBPCB分离速度分离速度 分离速度增加时，模板与PCB间变成负压，焊膏与焊盘的凝聚力小

43、，使部分焊膏粘在模板底面和开口壁上，造成少印和粘连。分离速度减慢时，PCB与模板间的负压变小，焊膏的凝聚力大，而使焊膏很容易脱离模板开口壁，印刷状态良好。模板分离模板分离PCBPCB的速度的速度2mm/s2mm/s以下为宜。以下为宜。卷入残留焊膏大气压负压模板分离粘着力凝聚力67 清洗模式和清洗频率清洗模式和清洗频率清洗模式和清洗频率清洗模式和清洗频率 经常清洗模板底面也是保证印刷质量的因素。应根据焊膏、模板材料、厚度及开口大小等情况确定清洗模式和和清洗频率。（1湿1干或2湿1干等，印20块清洗一次或印1块清洗一次等）模板污染主要是由于焊膏从开口边缘溢出造成的。如果不及时清洗，会污染PCB表面

44、，模板开口四周的残留焊膏会变硬，严重时还会堵塞开口。手工清洗时，顺开口长度方向效果较好。68建立检验制度建立检验制度 必须严格首件检验。必须严格首件检验。有有BGABGA、CSPCSP、高密度时每一块、高密度时每一块PCBPCB都要检验。都要检验。一般密度时可以抽检。一般密度时可以抽检。印刷焊膏取样规则印刷焊膏取样规则批次范围取样数量不合格品的允许数量150013050132005013201100008021000135000125369印刷缺陷举例少印少印少印少印粘连粘连粘连粘连塌边塌边塌边塌边错位错位错位错位70不良品的判定和调整方法不良品的判定和调整方法缺陷名称和含义判定标准产生原因和

45、解决措施 印刷不完全，部分焊盘上没有印上焊膏 未印上部分应小于焊盘面积的251.漏孔睹塞：擦模板底部,严重时用无纤维纸或软毛牙刷蘸无水乙醇擦。2.缺焊膏或在刮刀宽度方向焊膏不均匀：加焊膏，使均匀。3.焊膏粘度不合适，印刷性不好：换焊膏。4.焊膏滚动性不好：减慢印刷速度，适当增加刮刀延时，使刮刀上的焊膏充分流到模板上。5.焊膏粘在模板底部：减慢离板速度。焊膏太薄，焊膏厚度达不能规定要求焊膏在焊盘上的厚度同模板厚度，一般为0.150.2mm1.减慢印刷速度2.减小印刷压力3.增加印刷遍数焊膏厚度不一致，焊盘上焊膏有的地方薄，有的地方厚小于或大于模板厚度1.模板与PCB不平行：调PCB工作台的水平2

46、.焊膏不均匀：印刷前搅拌均匀71缺陷名称和含义判定标准产生原因和解决措施图形坍塌，焊膏往四边塌陷超出焊盘面积的25或焊膏图形粘连焊膏粘度小、触变性不好：应换焊膏焊膏图形粘连 相邻焊盘图形连在一起 1.模板底部不干净：清洁模板底部2.印刷遍数多：修正参数3.压力过大：修正参数拉尖，焊盘上的焊膏呈小丘状焊膏上表面不平度小于 0.2mm1.焊膏粘度大：换焊膏2.离板速度快：调参数PCB表面沾污PCB表面被焊膏沾污1.清洗模板底面2.在程序中增加清洗模板的频率PCB两端沾污 刮刀的前后极限离图形太近：调整刮刀的前后极限。72谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH