3-1焊膏印刷工序地工艺控制.ppt

第3章 核心工艺能力建设 SMT关键工序的工艺控制 1.印刷工艺 2.贴装元件工艺 3.焊接原理和再流焊工艺 一.施加焊膏工艺 施加焊膏是SMT的关键工序 施加焊膏是保证SMT质量的关键工序。目前一般都采用模板印刷。 据资料统计，在PCB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60%-80%的质量问题出在印刷工艺。 了解印刷原理，提高印刷质量 1. 印刷焊膏的原理 焊膏和贴片胶都是触变流体，具有粘性。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降，使焊膏顺利地注入网孔或漏孔。 刮板 焊膏 模板 PCB a焊膏在刮板前滚动前进 b产生将焊膏注入漏孔的压力 c切变力使焊膏注入漏孔 X Y F 刮刀的推动力F可分解为 推动焊膏前进分力X和 将焊膏注入漏孔的压力Y d焊膏释放（脱模） 图1-3 焊膏印刷原理示意图 焊膏在刮板前滚动，才能产生将焊膏注入开口的压力 刮板 焊膏 2. 影响焊膏脱模质量的因素 (a) 模板开口尺寸：开口面积B与开口壁面积A比＞0.66时焊膏释放（脱模）顺利。 面积比＞0.66，焊膏释放体积百分比＞80% 面积比＜0.5，焊膏释放体积百分比＜ 60% (b) 焊膏黏度：焊膏与PCB焊盘之间的粘合力Fs＞焊膏与开口壁之间的摩擦力Ft时焊膏释放顺利。 (c) 开口壁的形状和光滑度：开口壁光滑、喇叭口向下或垂直时焊膏释放顺利。 图1-4 放大后的焊膏印刷脱模示意图 Fs——焊膏与PCB焊盘之间的粘合力：与开口面积、焊膏黏度有关 Ft——焊膏与开口壁之间的摩檫阻力：与开口壁面积、光滑度有关 A——焊膏与模板开口壁之间的接触面积； B——焊膏与PCB焊盘之间的接触面积(开口面积) (a) 垂直开口 (b) 喇叭口向下 (c) 喇叭口向上 易脱模 易脱模 脱模差 图1-5 模板开口形状示意图 3. 刮刀材料、形状及印刷方式 (a) 刮刀材料 ①橡胶（聚胺酯）刮刀 橡胶刮刀有一定的柔性，用于丝网印刷以及模板表面不太平整、例如经过减薄处理（有凹面）的模板印刷。 橡胶刮刀的硬度： 肖氏（shore）75度~ 85度。 ②金属刮刀 金属刮刀耐磨、使用寿命长（约10万次，是聚胺酯的10倍左右）。用于平整度好的金属模板印刷；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，而且使用寿命长，应用最广泛。 (b) 刮刀形状和结构 橡胶刮刀的形状有菱形和拖尾形两种。 菱形刮刀——是将10mm×10mm的方形聚胺脂夹在支架中间，前后呈45°角。菱形刮刀可采用单刮刀作双向印刷。刮刀在每个行程末端可跳过焊膏。菱形刮刀的焊膏量不易控制，并容易污染刮刀头。 拖尾形刮刀——一般都采用双刮刀形式。刮刀的角度一般为45°~ 60°。 RUB MET 橡胶刮刀 金属刮刀 图2-7 各种不同形状的刮刀示意图 (d) 印刷方式 ①单向印刷（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用的； ②双向印刷 双向印刷时两块刮板进行交替往返印刷。 4. 影响印刷质量的主要因素 a 首先是模板质量——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。 b 其次是焊膏质量——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。 c 印刷工艺参数——刮刀速