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锡膏制造基础讲座之十 锡膏印刷

锡膏制造基础讲座之十 锡膏印刷

        锡膏的印刷是电子组装行业生产电路板的关键环节,百分之九十五以上的组装不良率都是由印刷不良引起的。锡膏的印刷是锡膏借助印刷设备将锡膏移植到电路板焊盘上的工艺过程。

影响印刷效果的因素主要有三大类:钢网,刮刀,印刷参数。

 

1,钢网

   1)种类:采用蚀刻、镭射,电铸法制造。

        ①蚀刻

           优点: 价格便宜,经久耐用。

           缺点: 不适用于0.5 pitch以下细间距印刷,孔壁光滑度不够。下锡性差。

        ②镭射

           优点﹕镭射开孔方式较之蚀刻开孔方式能够完成得更好。开孔尺寸及光度

                 都有改善.

           缺点﹕孔壁光度仍旧不够高﹐细间距如0.4 pitch以及BGA 直径为                   

                 0.25~0.3mm﹐亦存在下锡性不佳。

        ③电铸:近乎完美,但价格高昂。

 

 2)厚度

       无论你选择何种开孔方式进行钢板开孔,应该是根据制程需要决定的。这样才能真正体现出各自的优点﹐降低生产成本。

       一个较为使人们困惑的问题是应该怎样选择钢板的厚度呢﹖决定钢板厚度是根据钢板开孔的最小尺寸或元件的最小pitch。一般来说﹐钢板的厚度愈小﹐它将会所表现出较好的印刷性能。这是因为印刷脱模过程中时﹐薄钢板元件开孔孔壁对锡膏的附着力相对厚钢板的附着力要小得多的缘故。

  3)钢板开孔设计

 

2,刮刀

       我们已经了解到刮刀分为胶刮刀及钢刮刀。胶刮刀又分为square﹑ flat 及 sward type。判断哪一种刮刀最好这是很困难的。刮刀的角度直接影响锡膏在钢板上的滚动方式。锡膏的滚动方式对填满钢板开孔是相当关键的。

   ( 1)Sward type:一般情况下﹐此种刮刀的角度大约在70~80度之间,由于其向下压力较小,因此它适合于锡膏粘度较低的印刷。

    (2)Square type:45度角,它能够向钢板施加较大的压力,适合于粘度大的锡膏,如果所使用的粘度低,则在钢板背部会产生印刷模糊不清。

    (3)Flat type:角度在50~70度之间,目前运用非常广泛,这是因为它的可调的刮刀角度从而适用于不同种类的锡膏。

 

3,印刷机参数

       在传统刮刀印刷制程中,印刷机的主要功能是钢板的脱模速度的控制﹑刮刀速度与压力的控制以及钢板的位置控制等等。为了确保锡膏能够很好地印刷在每一个PAD上﹐脱模距离是一个关键因素。按此可分为接触式印刷与非接触式印刷。

(1)接触式印刷

    由于在钢板背部与PAD表面之间没有间距﹐这样可防止印刷模糊发生。从而可防止短路失效的发生。

(2)非接触式

       在钢板脱模控制系统失效的情况下应采用非接触式印刷,目的是使锡膏能够良好的进行脱模。由于在钢板与基板之间存在着距离,从而会导致印刷模糊发生。因此需要优化印刷参数,例如刮刀速度﹑刮刀压力以及脱模距离等等。

       在上述参数中﹐在决定印刷质量的众多因素中﹐钢板的分离速度的控制是最最重要的一因素。降低钢板的分离速度能够减小锡膏与钢板开孔孔壁之间的摩擦力﹐从而使锡膏脱模更好。

   目前,正在开发的喷印印刷正在崛起,MYDATA的喷印技术,预计在未来将成为印刷的主流。

(3)刮刀压力﹕一般情况下﹐刮刀压力应该保持较低的水平﹐这是因为需要防止过大的刮刀压力造成钢板变形及印刷位置不准。以至于flux流出﹐导致印刷模糊。

(4)刮刀速度﹕一般情况下﹐刮刀速度是由产量所决定的。然而﹐从印刷的结果看﹐建议刮刀速度保持在20-40mm/sec。这是因为快速印刷对锡膏产生较大的机械力。快速印刷适用于粘度及流变性能较低的锡膏。

      值得注意的是过快的印刷速度会在印刷阶段导致短路及锡球产生。

(5)在印刷过程中﹐钢板开孔与基板PAD之间位置的重合度相当重要。否则会出现少锡,连锡等不良出现。

(6)温度湿度

        控制印刷过程中的环境也是实现连续印刷的重要因素,大家知道锡膏是由锡粉合金与flux媒质所组成的混合物。flux是由溶质(如松香以及抗垂流剂等等)及溶剂所组成。在印刷期间如果温度改变﹐溶质与溶剂将会极大地影响锡膏的性能。

 


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