SMT锡膏印刷详细讲义

锡膏印刷培训讲义PCB上有许多组件引脚焊接点，称之为焊盘(PAD)。为了让锡膏涂覆在特定的焊盘上,需要先制作一张与焊盘位置相对应的钢质钢板,安装于锡膏机上。透过监控固定基板PCB位置,确保钢板孔与PCB上的焊盘位置相同.定位完成后，锡膏机上的刮刀在钢网上来回移动，锡膏即透过钢板上的孔，覆盖在PCB的特定焊盘上(PAD)完成印刷的工作.SP60站训练课程项目2009/11/082Rev:1A1錫膏錫膏的化學組成、錫膏的分類、錫膏存放領用管理2鋼板、底座1.鋼板不好对SMT工藝影響、鋼板开孔方式、锡膏印刷不良原因分析、鋼板使用/储存规范、擦拭鋼板方法及用途2.底座的种类34印刷机和印刷作業系統錫膏印刷過程、影响錫膏印刷机參數治工具的认识大(小)铲刀,刮刀,酒精罐,无尘纸,自动清洁纸,气枪,锡膏,钢网,底座,美纹胶,刮刀56机器设备认识机器按键功能详述与介绍操机人員作業規範生产主菜单认识、溶剂领用与添加方法、锡膏领用流程与锡膏搅拌、钢网领用流程、开线准备事项、更换钢网步骤开机至主画面步骤、手动清洁钢网的方法、擦拭纸安装方法、刮刀移至前,后方的步骤、产量清零步骤、PCB送进送出步骤刮刀清洁步骤、交接执行事项、锡膏添加作业步骤、品质异常处理流程、常见故障排除、离岗注意事项、交接班该执行事项7组长每日确认项目当站指标组长每日确认项目check项目注意事項(排除方式)1作业人员领用锡膏方法确认1.领用锡膏流程确认2.退还空锡膏罐的确认3.锡膏型号的确认2换线领用钢板时确认1.钢板清洁度确认2.钢板版本确认3印刷底座确认1.底座有无美纹胶带确认4添加锡膏确认1.锡膏量的确认2.锡膏添加范围确认3.锡加方法的确认5锡膏机设备的确认1.锡膏机内温度确认2.安全锁的确认3.交接班时刮刀的确认4.交接班时空调废水的确认6机台自動操作過程中的問題，會自動停止，為避免產能的影響，机台連接報警系統(包含了音和色)，並製定了不同的報警訊息，各自代表不同意義紅燈長亮:嚴重故障:通知工程檢修紧急开关被按下;排除方式:松开紧急开关.安全门开启;排除方式:关闭安全门.黃燈闪烁:加锡设定片数到达,处理方式：添加锡膏并将数量归零换擦拭纸待板綠灯或蓝灯闪烁:灯闪烁表示:待板.操作员或组长应发觉生产瓶颈发生于何处.錫膏焊錫膏(SolderingPlaster)，又稱焊膏、錫膏，主要由合金粉末和助焊剂組成。它是SMT工艺中不可缺少的焊接材料，广泛用于再流焊中，常温下，由于锡膏具有一定的黏性，可将电子元器件粘贴在PCB的焊盘上，在倾斜度不是太大，也没有外力碰撞的情况下，一般元件是不会移动的。當錫膏加熱到一定溫度時，錫膏中的合金分粉末熔融再流動，液体焊料潤湿元器件的焊端與PCB焊盤在焊接溫度下，隨著溶劑和部分增加劑揮發，於冷卻後元器件的焊端與焊盤被焊料互相連接在一起，形成電氣與机械相連接的焊點。錫膏的化學組成组成使用的主要材料功能合金焊料粉Sn-cu，Sn-cu-Ag等元器件和电路的机械和电气连接助焊剂焊剂松香，合成树脂净化金属表面，提高焊料润湿性黏结剂松香，松香脂，聚丁烯提供贴装元器件所需黏性，残留物之顏色，印刷能力，ICT测试能力，焊接能力，防止塌陷，粘滞力活化剂硬脂酸，盐酸，联氨，三乙醇胺净化金属表面溶剂甘油，乙二醇调节焊锡膏特性，防止塌陷，粘滞时间/钢网离开，粘度控制触变剂防止分散，防止塌边錫膏的分類按合金焊料分的熔點分根據焊接所需溫度的不同，选擇不同的錫膏。按類型分愈小愈均勻愈好且錫球愈圆愈好，对锡球滚动较有帮助)。按錫膏黏度分依据工艺不同進行選擇。按清洗方式分根据焊接過程中所使用的焊劑、焊料成分來確定。电子產品的清方式分為有机溶劑清洗、水清洗、半水清洗和免清洗。合金焊料熔点℃Sn-3.2Ag-0.5Cu217~218Sn-3.5Ag221Sn-2.5Ag221~226Sn-0.7Cu227制程方式粘度要求(單位:KCPS)点胶200-400kcps网板400-600kcps钢板400-1200kcps类型形狀直徑um400球形37500球形30625球形20回流焊1.印刷锡膏过程中,印刷机温度必须控制在18℃~24℃,湿度40%~50%RH环境作业最好,不可用冷风或热风直接对著吹,溫度超过26.6℃，會影响錫膏性能。2.如锡膏机内的温度于21℃时,印刷不好印(较不粘),但好脱模3.如锡膏机内的温度为25℃时,印刷好印（较粘），但脱模不易4.当打开锡膏罐使用后,一定要将盖子盖好,避免与空气接触导致助焊剂成份变质5.锡膏停留在钢板上不可超过1小时以上。6.锡膏不可使用2次7.拆封的锡膏使用时间不可超过8小时。8.回收、隔夜之锡膏最好不要用，新旧锡膏不得混合于同一容器中储存•领用锡膏规则,必须按照先进先出的原则1.双击锡膏管制区电脑桌面快捷方式,选择线别（如：A）站别（GLUE），点击Enter进入输入使用者工号：在Model理选择“5PW”点击Getnew(RecoverGetnew)取出回温，在Scan中输入UserID,在SN中输入锡膏的序号，在Line中输入线别在Chksn中输入Getout,即可OK，列印出序号2.生产线领用锡膏前需于搅拌机搅拌3~5分钟，具体数值需参考搅拌机转速等•冰箱中取出后应在常保温下4H的回温•锡膏未回溫至室溫前不可拆开锡膏瓶盖搅拌锡膏。•锡膏回溫时间约为4~8小时(以自然回溫方式，不能用任何方式加温)。•使用未回溫锡膏,锡膏会冷凝空气中的水气，造成塌陷、飞溅等问题。•锡膏于0~10℃冰箱中冷藏•锡膏库存储存时间不可超过6个月•錫膏存放于冰箱中需给予每瓶錫膏一個流水序号，貼于瓶盖上。•錫膏包装需检查,不可有破损，标签模糊不清。錫膏存放領用管理印刷机領用回溫ME存放1.印刷在PCB上锡膏,30分钟内需完成回焊作业，超时需清洗。鋼板鋼板(stencils)，它是錫膏印刷的關鍵工具之一，用來定量分配錫膏量。鋼板的种類鋼板的實物照片钢板种类制作时间制作成本板孔形狀孔壁上锡性雷射钢板快较貴较粗糙较差化学钢板慢较便宜较光滑较佳鋼板对SMT工藝缺陷影響孔壁粗糙度孔壁形状开孔尺寸开孔位置多孔或少孔印刷模板厚度锡珠、桥连锡珠、桥连、焊锡太多或太少锡珠、桥连、移位、墓碑、焊锡太多或太少锡珠、桥连、移位、墓碑、墓碑墓碑、元件错锡珠、桥连、焊锡太多或太少钢板开孔方式减少CHIP锡珠成功案例现象原因分析解决办法结果0603元件锡珠较多焊膏活性大焊点温度上升太快修改印刷模板开口形状锡珠下降至600PPM以下UnderChip锡珠严重元件下焊膏过多修改印刷模板开口形状UnderChip锡珠基本杜绝1:1→縮小90%钢板开孔方式IC短路、空焊成功案例现象原因分析解决办法结果0.5PitchQFP连锡锡膏量多焊膏流动性较大修改印刷模板开口大小连锡现象减少80%QFP空焊锡膏润锡性不够修改印刷模板的QFP开口使用效果非常满意钢板开孔方式减少元件移位成功案例现象原因分析解决办法结果有些CHIP元件轻微偏移焊点附近温度上升速度不一致热气流影响修改印刷模板开口大小偏移现象减少70%以上RF盖RF盖钢板不良原因分析钢板的不良原因可控制方法鋼板使用、储存规范鋼板擦拭作用钢板擦拭的重要性在SMT工艺中,钢板清洁成为复杂的多任务的必要工艺。SMT工艺缺陷的关键造成因素为钢网,对QFP、µFP影响较为明显。在执行印刷中要去除钢网下表面残留的锡膏,去除孔内残留的锡膏或胶水,去除钢板上FLUX残留物极其重要.清洁方法擦拭作用优点缺点手动擦试使用预浸过清洁剂的不起无尘布手动擦试一般用于钢板下表面低成本安全易用不能有效提供持续清洁难以清洁孔内已干燥的锡膏易损坏钢板自动擦试自动印刷机中配有自动擦试功能，包括安全溶剂和无毛擦试纸擦拭频率决定于模板类型、元件间距、锡膏、PCB平面度等因素对清除下表面残留锡膏或胶水极有帮助效率高可在线操作易于持续控制对孔内已干燥的锡膏或胶水作用不大超声波清洗利用超声波在水溶性和半水溶性溶剂中搅拌，利用机械力和化学力清除污垢超声波频率40KHz左右工艺循环：超声波清洗，低压水喷洗，干燥清除孔内锡膏效果最佳难以避免污垢的再沉积需要50ºC或以上温度操作常用清洁溶剂：酒精底座底座，它是錫膏印刷的關鍵工具之一，用來支撑PCB的平整度，以保证SMT的印刷品质。底座的种類：鋁底座(量產)电木底座(試產)錫膏机印刷過程錫膏印刷的工作過程主要工序為:基板輸入→基板定位→图像识別→錫膏印刷→基板輸出基板輸入基板從上一站利用輸送帶傳送到印刷机工作平台基板定位一般在基板與印刷鋼板貼緊的基础來固定基本，常以壓緊基板一份的方式進行定位圖像識別為使基板在工作台面凖確定位，一般需設置二處以上的图像识別基準標記，用光學攝像对位。CAMERA的兩個鏡頭，分別識別stencil和PCB上的MARK,以識別的圖像完全重合為基准,來完成定位精准度可作錫膏覆蓋率檢查：用CAMERA的PCB鏡頭，設定覆蓋率參數,不合格的機器會自動提示錫膏印刷鋼板印刷工艺大致可分為二歩第一是通過印刷刮刀的移動將焊膏向鋼板轉移的過程。第二是基板和鋼板開始分離的脫板過程。基板輸出印刷完成後的基板在解除固定狀態後向下一個工序輸出。刮刀鋼板PCBSENSORPCBSTOP真空固定識別MARKZ軸上升刮刀下降移動Z軸下降完成印刷錫膏填充刮刀上升影响錫膏印刷机参数錫膏是触变流体,具有黏性。當刮刀以一定速度和角度向前移動時，对錫膏產生一定的壓力，推動錫膏在刮板前滾動，產生將錫膏注入網孔所需的壓力。錫膏的黏性摩擦力使錫膏在刮板頭鋼板交接處產生切變，切變力使錫膏的黏性下降，有利於錫膏順利地注入網孔。刮刀速度、刮刀壓力、刮刀與網板的角度以及錫膏的黏度之間都存在一定的制約關係，因此，只有正確的控制這些參數，才能保證錫膏印刷質量。鋼板清洗印刷厚度脫板速度切入量刮刀硬度、材質刮刀采用鋼刮刀刮刀边缘应该锋利和直线錫膏的供給量印刷壓力合适的压力应不超过25Kg刮刀压力低:造成遗漏和粗糙的边缘刮刀压力高或很软的刮刀将引起斑点状的(smeared)印刷，甚至可能损坏刮刀和模板或丝网。过高的压力也倾向于从宽的开孔中挖出锡膏，引起焊锡圆角不够。刮刀角度角度標準45~60度,現用60度刮刀速度治工具的认识治工具名称图片大铲刀(橡胶)用途:添加锡膏及铲除钢板上的残留锡膏注意:用完后需清洁干净橡胶刮刀用途:清除需清洗PCB上的锡膏注意:用完后需清洁干净无尘纸用途:手动清洁钢网注意:依产线产能定义数量擦拭.治工具名称图片小铲刀(橡胶)用途:用于清洁底座,PCBClamp,刮刀上的锡膏.注意:用完后需清洁干净酒精罐用途:用于清洁PCB及手动清洁钢网注意:酒精用完必须盖好自动清洁纸用途:钢网自动清洁注意:只能单面使用,不可使用两次2009/11/0819Rev:1A治工具的认识治工具名称图片气枪用途:清洁完钢板后清洁孔壁内残留锡膏及洗板,套筒是为了防止气枪头碰撞钢网及PCB注意:气枪必须为有套筒钢网用途:锡膏印于PCB上注意:每24H更换一次钢网架用途:放置钢网支架美纹胶用途:自动清洁纸装备完成后固定.注意:不可贴在桌及机器上.治工具名称图片锡膏用途:印刷于PCB上,用于焊接零件注意:1罐500G,回温4H以上,搅拌5分钟,节假日不生产锡膏需回收至锡膏管理员回存印刷底座用途:支撑PCB与钢网紧密结合注意:SS印刷底座为万用底座,不随机种改变,CS底座随生产机种切换刮刀用途:锡膏印刷时使锡膏在钢网上滚动注意:1.依使用PCB长度选择合适的刮刀.2.每24H更换一次.2009/11/0820Rev:1A机器设备认识颜色状态说明红灯闪烁机器故障无法继续动作黄灯闪烁缺料或异常警告绿灯亮正常运作生产指示灯操作屏幕电源开关安全门紧急开关START(开始)STOP（停止）UNLOCK解锁STEP(步进)LIGHTON（背光开）SELECT(选择)SERVO（伺服开关）2009/11/0821Rev:1A第一步:检查机器气压值第二步:打开设备电源作业动作:将开关