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印品线路体内烧焊脉络印刷品质的扼制

来源:中国喷码机网发布日期:2012-04-07

  模板的制作模板是焊膏印刷的基本工具,用于限制焊膏在印制电路板表面焊盘上的分配位置。它是影响印刷质量的一个关键因素,设计、制作一个好的模板很重要。模板材料对印刷质量的影响主要是刮刀施加压力时材料易发生变形,从而使焊膏的分配发生偏差。因此,制造模板时尽量选用变形小的材料,一般用不锈钢板或黄铜板制成。模板的厚度对焊膏的印刷以及后面的再流焊有着很大的关系,它决定了焊膏在印制电路板上的沉积量,好的焊膏印刷必须有合适的焊膏沉积量。模板厚度越薄开孔越大,越有利于焊膏释放。良好的印刷质量必须要求开孔尺寸与网板厚度比值大于1.5,否则可能会使焊膏印刷不完全。一般情况下,对0.5mm的引线间距,可用厚度为0.12mm ̄0.15mm网板,0.3mm ̄0.4mm的引线间距,用厚度为0.1mm网板。模板过厚会造成焊膏沉积过多,其后果是造成元件之间细小间距的短路和桥接;但模板过薄也会造成焊膏沉积量不足,结果会造成焊接强度不够,易发生故障。模板的开口尺寸和形状与印刷板上的焊盘的形状、尺寸对焊膏的精密印刷非常重要,也是影响焊接印刷质量的主要因素之一。模板开口尺寸与焊盘尺寸有一定关系,网板上的开孔主要由印刷板上相对应的焊盘尺寸所决定,通常要比焊盘尺寸略小10% ̄20%。如果开口过大,容易造成元件间的短路和桥接;如果开口过小,易发生焊接强度不足。因此要保证焊盘宽度和模板开口尺寸的合理配置。好的开口形状和光洁的孔壁会使焊膏印刷齐整。应尽量采用好的工艺(如激光切割法)来制作模板,使开口形状上小下大。这样,印刷时焊膏容易脱离模板。另外,还要尽量使开口的孔壁光洁,减小焊膏与孔壁间的粘附力,使其容易脱离模板。

  保证焊膏质量焊膏比单纯的锡铅合金要复杂得多,主要是由焊料合金颗粒、助焊剂、流变性剂/粘度控制剂、溶剂等组成。不同类型的焊膏,其成分也不尽相同,适用范围也有区别,因此在选择焊膏时要格外小心,确实掌握相关因素,以确保良好的品质。一般来说,焊膏的粘度都比较高,摩擦系数大。人们常用的低共熔晶体焊剂是铅锡合金,熔点为183℃。对焊膏质量来说:首先,要注意控制焊膏的粘度,焊膏的粘度是影响印刷性能的重要因素,如果焊膏粘度太大,则焊膏流动性差,容易粘在模板的孔壁上或刮刀上,使焊膏不易穿过模板的开孔,印出的线条残缺不全,粘度太低,容易流淌和塌边,影响印刷的分辨率和线条的平整性。

  而若焊膏粘度过小,则不易控制焊膏的沉积形状,焊膏易发生塌陷,产生桥接。根据实践经验,焊膏的粘度一般应控制在800Pas ̄1100Pas(采用Brookfield粘度计测量)。焊膏粘度可用精确粘度仪进行测量,但在实际工作中可采用以下方法:用刮刀搅拌焊膏3min ̄5min,然后用刮刀挑起少许焊膏,让焊膏自然落下,若焊膏慢慢逐段落下,说明粘度适中;若焊膏根本不滑落,则说明粘度太大但若焊膏以较快速度滑下,则说明焊膏太稀薄,粘度太小。其次,要注意焊膏的粘性,焊膏的粘性不够,印刷时焊膏在模板上不会滚动,其直接后果是焊膏不能全部填满模板开孔,造成焊膏沉积量不足。焊膏的粘性太大则会使焊膏挂在模板孔壁上而不能全部漏印在焊盘上。焊膏的粘性选择一般要求其自粘能力大于它与模板的粘接能力,而它与模板孔壁的粘接能力又小于其与焊盘的粘接能力。*后,要注意焊膏是焊料颗粒的形状、大小和均匀性。印刷焊膏一般都要求颗粒大小适中、均匀。颗粒过大或形状不规则,则很难使焊膏透过小的开口,造成沉积量不足,某些颗粒较大还会产生焊球;虽然细小颗粒的焊膏会有更好的焊膏印条清晰度,但焊膏的颗粒也并非越小越好,颗粒过小,焊膏容易发生塌边或桥接,同时被氧化的程度和机会也相对较高。一般来说,焊料颗粒直径约为模板开口尺寸的1/5,即要求*小的模板开口能同时透过4个焊膏颗粒为好。选择焊料大小一般是以引脚间距作为其中一个重要选择因素,如间距0.8mm,则焊料粒径选0.075mm,间距0.65mm,粒径选0.06mm;对于细间距0.5mm的焊盘来说,其模板开口尺寸约0.25mm,则焊料粒子的*大直径不应超过0.05mm.

  要注意焊膏中金属的含量,它决定着焊接后焊料的厚度。随着金属所占百分含量的增加,焊料厚度也增加。但在给定粘度下,随金属含量的增加,焊料的桥连的倾向也相应增大。回流焊后要求器件管脚焊接牢固,焊量饱满、光滑并在器件(阻件)端头高度方向上有1/3 ̄2/3高度的爬升。随着金属含量的减少,回流焊后焊料的厚度减少,为了满足对焊点的焊锡膏量的要求,通常选用85% ̄92%金属含量的焊膏,焊膏制作厂商一般将金属含量控制在89% ̄90%,使用效果较好。

  选择合格的印制电路板在焊膏印刷工艺中,印制电路板为承印物,对印刷质量也有很大影响。首先,要保证印制电路板有良好的平整度,印制电路板翘曲不平会使印刷质量下降,造成印制电路板的表态挠曲度小于0.3%。

  当发生不平的情况时,可以用支撑针或真空吸盘来纠正。此外,要保证焊盘表面清洁、光滑,使焊膏与焊盘有优良的粘附力。

  焊膏印刷应注意的问题焊膏印刷是一个工艺性很强的过程,涉及到的工艺参数非常多,每个参数调整不当都会对贴装产品质量造成非常大的影响。焊膏印刷机是保证焊膏印刷质量的重要因素。质量优良的焊膏印刷机要有精确的定位能力,典型的模板开口边缘距离焊盘边缘只有0.03mm ̄0.05mm,因此,印刷机必须能够进行重复、精确的定位。否则,焊膏会沉积在焊盘边缘之外,易造成桥接。

  焊膏印刷使用的刮刀多由金属或聚酯材料制成,各适用于不同的场合。金属刀较硬,一般印刷效果较好;聚酯刀较软,容易变形,适于模板开口较小的情况。在印刷的同时要考虑到开口尺寸和刮刀走向的关系。焊膏的传统印刷方法是刮刀沿着模板的X或Y方向以90°角运行,这往往导致了器件在开孔不同走向上焊膏量不同,实践证明,当开孔长方向与刮刀方向平行时刮出的焊膏厚度比两者垂直时刮出的焊膏厚度多了约60%。刮刀以45°的方向进行印刷,可明显改善焊膏在不同模板开孔走向上的失衡现象,同时还可以减少刮刀对细间距的模板开孔的损坏。一般来说,刮刀的运行角度可控制在60° ̄65°,过大则无法有效推动焊膏,过小则无法施加足够的力以形成规定的焊膏沉积量。此外,刮刀的底边应保持水平,使各处压力一致。刮刀压力的改变,对印刷质量影响很大。太小的压力,焊膏不能有效地到达模板开孔的底部,不能很好地沉积在焊盘上。太大的压力,则导致焊膏印得太薄,甚至会损坏模板。理想状态为正好把焊膏从模板表面刮干净。另外刮刀的硬度也会影响焊膏的厚薄。太软的刮刀会使焊膏凹陷,所以一般都采用较硬的刮刀或金属刮刀。焊膏的印刷与其它浆料的印刷条件不同,印刷时,要特别注意刮板的运行速度,既要缓慢又要均匀。只有这样做,印刷产品的质量才能确保优良。在印制电路板上焊接零件时,为了防止线路图案的氧化和除去铜与焊锡接合点上的氧化物,要事先涂布焊剂,涂布时有喷洒涂布和滚筒涂布两种。

  

(完)

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