SMT锡膏印刷工艺-锡膏的选型及使用

在SMT生产中,锡膏印刷是一道关键工序。在SMT贴装工艺技术中,锡膏印刷工艺是第一环节,也是极其重要的一个环节,印刷质量直接影响表面组件的性能和可靠性。锡膏印刷工艺技术是焊点质量和产品最终质量的保障。统计表明SMT生产中60-70%的焊接缺陷和锡膏的印刷有关,由此可见锡膏印刷的重要性。

发展趋势是:元器件越来越小、组装密度越来越高,组装难度越来越大。最近几年SMT又进入一个新的发展高潮。为了进一步适应电子设备向短、小、轻、薄方向发展,出现了0201,01005,03015等片式元件以及SOIC\QFP\CSP\BGA\QFN等密间距器件,这对锡膏印刷的要求越来越高。SMT实现高直通率、高可靠性焊接是企业追求的目标,而要实现这一目标,需要持续稳定的印刷质量,必须重视印刷工艺,管控好每个细节是实现这一目标的前提条件。

 

1、锡膏的定义

锡膏也称焊锡膏,灰色或灰白色膏体,是伴随着SMT应运而生的一种新型焊接材料。焊锡膏是一个复杂的体系,是由焊锡粉、助焊剂及其它的添加物以混合,形成的乳脂状混合物。在常温下焊锡膏可将电子元器件初粘在既定位置,在焊接温度下,随着溶剂和部分添加剂的挥发,合金粉的熔化,使被焊元器件和焊盘连在一起,冷却后形成永久连接的焊点。

 

2、锡膏的选型

锡膏是一种重要的工艺辅料,选择锡膏时应根据生产模式、生产工艺、焊接元件的精密程度以及对焊接效果的要求等方面选择锡膏。具体可参阅以下几点选择合适的锡膏:

(1)具有良好的印刷性(流动性、脱版性、连续印刷性)。

(2)印刷后在较长时间内对元器件持有一定的粘合性。

(3)焊接后能得到良好的接合状态(焊点)。

(4)其残留成分,具高绝缘性,低腐蚀性。

(5)对焊接后的焊剂残渣有良好的清洗性,清洗后不可留有残渣成分。

(6)具有优异的保存稳定性。

 

3、锡膏的管理

锡膏购买到货后为每罐锡膏编号,锡膏应以密封形式置于冰箱储存,储存温度在2~10度 ,一般情况下,冰箱内存放冰晶以备停电时使用。

 

4、锡膏的使用

从冰箱里取出的锡膏开封之前需要进行回温,已防止坍塌、气孔和锡珠等工艺问题。回温时需要注意环境温度,不开封的情况下只能通过自然回温,不允许加热,每种锡膏的最低回温时间应该被确认和控制。锡膏使用前需要进行搅拌,搅拌分为手工搅拌和机器自动搅拌,手工搅拌时需要注意使用细小的搅拌工具、动作轻、时间短、搅拌方向一致;机器自动搅拌时间、转速因锡膏而异。锡膏印刷后到过炉之前的最长等待时间应该被确认和控制。对于小批量多品种生产模式不可避免的会存在锡膏多次回收使用的情况,需要结合产品的复杂程度、锡膏使用寿命方面的内容制定好锡膏开封后使用次数期限的相关规定。建议锡膏最好能在温度22~28度,相对湿度40%-60%,洁净无尘、空气流动小、无红外线热等热光源直射的环境下使用,以避免溶剂挥发和吸湿造成的的工艺问题(如气孔等),有条件的用户可以增配印刷机恒温恒湿系统。

 

5、锡膏的投入量

锡膏印刷时,锡膏必须滚动才能实现良好的填充,锡膏投入量的多少是影响锡膏是否良好滚动的一个因数,锡膏印刷时滚动直径13-23mm比较适合,滚动直径过小容易造成少锡、漏印等工艺缺陷;滚动直径过大,过多的锡膏在印刷速度一定的状况下,易造成锡膏无法形成滚动运动,锡膏刮不干净,造成印刷脱模不良,印锡偏厚等工艺缺陷。在生产过程中操作员应定时检查锡膏钢网上锡膏条高度,并将钢网上溢出刮刀边沿的锡膏用铲刀移至钢网前端刮刀印刷行程之内的非开孔区域,并均匀分布锡膏。 

锡膏印刷工艺是一种动态工艺,影响锡膏印刷质量的因数很多,与锡膏、基板、钢网、刮刀、印刷支撑以及印刷参数等相关。要得到持续稳定的印刷质量,首先需要确保印刷机有良好的稳定性,需要选择适宜的锡膏、基板、钢网、刮刀,并结合适当的印刷机参数设置,制定相关的管控要求,使锡膏印刷在可控条件下运行。

 

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