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SMT製程管製作者：张攀18681855369鋼版要求性能1.框架不可變形2.張力平均且高張,最好30N/mm以上3.平坦度高4.厚度誤差±10%d以下5.鋼版與PCB對準定位之精度高6.開口斷面垂,突出部分必須小于15%d7.開口尺寸精度在±0.01mm之內8.金屬表面粗糙度.金屬硬度金屬顆粒大小錫膏的定議:焊料金屬粉末分布在液狀的助焊劑中形成膠狀,經網版印刷和Reflow後,將元件與PCB的電氣性能結合在一起的一種物質錫膏的成分:1.溶劑2.松香3.活性劑4.抗垂溶劑助焊劑錫粉錫膏代表性錫膏成份成份名稱配合比率功能金屬粉末錫鉛等合金90%PCB與Com之間的電氣焊接,機械結合助焊劑松香4%熱保護,防止二次氧化活性劑2%去除氧化物(PCBCOM)抗垂流劑1%防止印刷倒塌溶劑3%將以上各固態物質混合使印刷成為可能各類型錫粉的組成分布及劃分標準按錫粉之粒徑及重量百分比分類大於下列尺寸者不可超過1%介於下列尺寸者至少佔80%以上小於下列尺寸者不可超過10%μmmilμmmilμmmilType1150675~1503~6200.8Type275345~752~3200.8Type3451.820~450.8~1.8200.8Type4381.520~380.8~1.5200.8錫膏管制的重要點:1.領用依先進先出原則.2.室溫存放使用期限:1個月(紅膠為3個月)3.錫膏必須冷藏(5±5C)(紅膠為5~12C)4.使用必須回溫(6小時以上)5.使用前必須攪拌(2min)6.開封後有效時間24H(紅膠1個月)7.使用過程中少量多餐原則8.防止鉛中毒9.過期錫膏定期報廢助焊劑活性的分級•R(Rosin)級,也就純天然松香;活性很弱,助焊能力有限.•RMA(RosinMildlyActivated)級;松香中加入微活性之活化劑•RA(RosinActivated)級;松香加入活性較強的活化劑.•RSA(RosinSuperActivated)級;松香中加入強活性較強的活化劑.•SA(SyntheticActivated)級;改采全成式助焊劑,且加入強活性的活化劑.•OA(OrganicAcid)級;采用機酸當成助焊劑.•IA(InorganicAcid)級;采更強無機酸當助焊(IPC-SF-818尚未列臨)錫膏的品質•合金成分組成(AlloyComposition)•錫粉的粒徑、形狀有表面狀況(Powdersize、ShapeandSurfaceCondition)•金屬重量百分比(MetalWightPercentage)•粘滯度(Viscosity)•坍塌試驗(Slumptest)•錫球試驗(Solderballtest)•粘性試驗(Tacktest)•沾錫試驗(Wettingtest即Solderabilitytest)•儲齡(Shelflife)印刷製程注意事項:1.真空隔板,支掌Pin2.少量多餐原則(加錫膏)(1±0.5cm)3.參數合理4.定位精确(speed.mark)5.連續印刷迴焊製程管制內容A.滿足錫膏廠商提供的Profile曲線標準B.針對IR後不良內容,適當調整Profile各階段爐溫及時間.A.迴焊製程Profile曲線四個溫區:預熱區均溫區迴焊區冷欲區B.Profile曲線四溫區的作用及主要控制參數1.預熱區:對零件PCB進行加熱升溫,溶劑輝發,松香開始溶化.主要控制參數:溫升斜率2.均溫區使零件均溫化,減少熱沖擊.松香已經溶化,覆蓋在錫粉的外表面防氧化.活性劑去氧化主要控制參數:均溫時間(PCB面積,零件大小與多少)4.迴焊區:錫鉛溶化成液態與PCB產生焊點.主要控制參數:控制峰溫,以及熔點以上的時間3.迴焊區:溶錫冷欲凝固形成焊點主要控制參數:降溫斜率錫膏的性能要求1.鋼板厚度與開口形狀匹配2.印刷性表現良好(塞孔、短路、粘刮刀)3.粘度變化小(連續印刷)4.粘著力足夠,易搭載零件5.焊點的焊接性必須良好(拔升高度),焊點光亮6.Reflow後助焊劑的殘渣要非腐蝕性,且便于清洗如何選用自己產品的錫膏1.產品的finepitch寬度除以5即是錫膏的粘經,決定錫膏的型號2.根據產品類別(一般性,銀蝕防止,高溫高強度,低耐熱元件)3.錫膏的性能與價格評估印刷作業管制點1.PCB與鋼板定位準確度2.刮刀品質[刮刀硬度,平整度,刮刀角度(50~60。)]3.印刷(印刷速度,印刷壓力,脫模速度)4.真空,Pin5.定期將旁邊之錫膏攪回6.少量多餐原則(1-2)7.擦拭頻率合理錫膏進料檢驗的關鍵因素1.金屬含量百分比(Percentmetal)[85%~95%]2.不良錫球(主要粘經≧80%)3.粘滯度(200~800Pois)4.氧化粉末(必須≦25%)電子材料的特性1.熱膨脹系數:零件與PCB熱膨脹後,伸長遠(收縮)的長度差異,會使兩者的界面發生應力,使印刷板彎曲,最壞狀況會發生剝落與龜裂a.環氧樹脂涂在PCB在收縮硬化兩種情況b.熱膨冷縮告成應力2.玻璃化溫度:FR4之Tg為140℃,高于Tg則變形量急刷增大.3.彎曲彈性細數壓力及作用力及作用力越大,彎曲彈性細數越大,因此,為防止產品的破壞要減少應力,取低.代表性錫膏成份與產品對應表焊料成份熔點使用用途63Sn/37Pb183℃一般用途62Sn/36Pb179℃防止銀蝕96.5Sn/3.5Ag221高溫高強度環境43Sn/43pb/14Bi143低而熱元件產品注:滲銀(銀蝕)是指錫鉛融溶狀態時,元件端細中的銀離細向焊錫中遷移而告成的接合不良或強度下降.為什麼要冷藏:1.防止錫粉氧化.2.活性劑蘇化.3.溶劑揮發.4.太低含有質品化(元件)冷藏:6個月效期室溫:1個月效期為什麼要回溫:1.空氣中水份結露產生錫爆2.水份含使活性劑蘇化為什麼攪拌:助焊劑與錫粉比重不一,置入後存在與離現象攪拌可使兩者充分混合均勻,印刷順暢錫粒粒徑:(30±10Um)1.越小相對表面積變大,氧化量增加,Reflow處理後會發生許多空洞2.便于印刷,越小越適合finepitch作業.活性劑:1.就去除氧化物而言,活性劑愈強愈有利.2.但Reflow後活性劑因殘留物腐蝕焊點的作用(收水)因此不可隨便造用強活性劑(鹵素).錫膏粘度:1.定義:即剪切速度之比值2.量測:25℃,剪切速度6.0/S(即每分鐘日轉),粘度計.3.單位;POIS,通常200±100Pise4.影響因素:a.剪切速度越大,裁度將降低.b.溫度越高,粘度將降低基本印刷原則1.印刷速度:印刷太快,填充性不佳,一般50mm/sec。只要產能允許的話,低速印刷比較穩定.2.刮刀壓力:壓力大,填充性更好.但穩定性不佳3.印刷環境:溫度與濕度是印刷品質穩定的重要因素之一,通常是25±3℃,60℃以下.*.愈低的溫,濕度環境,印刷品質穩定更持久升溫區:升溫太快PCB零件內部應力太大,助焊劑來不及揮發造成錫膏塌陷短路及锡珠.降溫區:快速冷卻會減少共晶的繼續成長.快速冷卻焊點更亮.慢速冷卻減少應力.张攀18681855369