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    關于如何獲得優質SMT焊膏印刷質量的探討

    文章出處:深圳市龍合自動化設備有限公司發表時間:2020/3/6 15:00:17【

      優質SMT焊膏印刷質量探討

    表面貼裝技術自本世紀六十年代問世以來,經過三十年的不斷發斷,貼裝設備向速化、高精度、適合柔性生產的方向發展;刮板類型、模板類型 、化學腐蝕模板、激光切割模板、電鑄成型模板,這些5種類型的表面貼裝器件值得生產效能向高集成化、超小型封裝發展。

    表面貼裝典型的工藝流程是:焊膏印刷到貼裝器件到回流焊接到測試。在表面貼裝工藝控制過程中,優質的焊膏印刷質量,就要對焊膏選擇、模板制作和印刷過程中工藝參數及工藝管理等進行嚴格控制。

    一、 焊膏的選擇焊膏(Solder Paste)是一種回流焊工藝要求的混合物,包含金屬粉狀的焊料、焊劑、作為載體的有機材料、各種成分的懸浮媒質以及其他添加劑。焊膏選擇的基本原則是:

     ① 合金粉末的顆粒大小及形狀;

     ② 金屬粉末的含量;

     ③ 焊劑類型; 

    ④ 焊膏的穩定性。 

    1. 焊料顆粒的尺寸一般為-200目/+325目,即至少99%重量百分比的粉末顆粒能通過200(孔/in2)目的網,少于20%重量百分比的粉末顆粒能通過325目的網,該尺寸以外的顆粒以不多于10%為宜。在有0.5mm腳間距的器件印刷焊膏時,焊料顆粒尺寸應比常規小,可以選用顆粒尺寸是-300目+500目的焊膏。


     2. 焊料粉末的形狀決著粉末的氧化物含量,也決定著焊膏的可印性。球形焊料粉末在給定體積下總表面積最小,減少了可能發生的表面氧化的面積,并且一致性好,為使焊膏具備優良的印刷性能創造了條件。借助焊膏黏度測試儀可以從顯示器上檢測到焊粉末的形狀。 


    3. 焊膏中金屬的含量決定著焊縫的尺寸。隨著金屬所占百分含量的增加,焊縫尺寸也增加。但在給定黏度下,隨金屬含量的增加,焊料的橋連的傾向也相應增大。焊膏厚度一定時,金屬含量對回流焊厚度的影響金屬含量% 厚度 (in) 濕焊膏 回流焊后焊料 90 0.009 0.0045 85 0.009 0.0035 80 0.009 0.0025 75 0.009 0.0020 回流焊后要求器件管腳焊接牢固,焊量飽滿、光滑并在器件(阻容器件)端頭高度方向上有1/3—2/3高度的焊料怎么爬長。從上表可以看出隨著金屬含量的減少,回流焊后焊料的厚度減少,為了滿足對焊點的焊錫膏量的要求,通常選用85%--92%金屬含量的焊膏,焊膏制作廠商一般將金屬含量控制在89%或90%,使用效果越好。 


    4. 焊劑是焊膏載體的主要組分之一,現有的焊膏焊劑有三大類型:

    R型(松香焊劑)

    RMA型(適度活化的松香)

    RA型(全部活化的松香)

    一般采用的是含有RMA型焊劑是以松香和稱為活化劑的鹽溶液組成的。這種焊劑靠鹽激活,適合于消除輕微的氧化膜及其它污染,增加了熔化的焊料與焊盤、元件端焊頭或孔線之間的潤濕作用。它還可以作為回流焊之前的臨時性粘合劑,使表面貼裝器件在放置和傳送過程中,始終固定在相應位置而不發生偏移,有些品牌的貼片機特別是高速貼片機,由于貼裝速度快,貼片頭和印刷板均要高速移動,此時這種特性尤為重要。


     5. 焊膏在印刷后到回流焊前,要經過傳輸、貼片等工藝,焊膏在空氣中有一段停留時間。另外,工作環境溫度有時也有波動,而且在新品項目試生產過程中,由于貼片機供料器可器件封裝形式等問題,有些器件要求手工進行貼放,因此焊膏在空氣中停留的時間相對更長一些,這就要求焊膏的穩定性要好,焊劑的損失要慢,工作壽命要長。 

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    6. 焊膏是觸變性流體,當有恒定剪切應力或拉伸應力作用時,焊膏黏度隨時間的延長而減小,這就意味著其結構逐漸瓦解,焊膏黏度隨作用于其上的剪切應力的增加而降低,同時其黏度對溫度也很敏感,隨溫度的升高黏度降低。漏印模板所用焊膏黏度為300-700Pa.s. 增加剪切應力和升高溫度對具有相同多屬含量和焊劑載體的焊膏黏度的影響焊膏制作廠商,會在按固定配方配置焊膏之后,對焊膏黏度進行測量。根據焊膏的敏感特性,在使用焊膏前除對其進行測試,一方面抽測焊膏品質穩定性,同時可以保證生產中使用的焊膏度與出廠配置焊膏黏度基本一致,發揮較好的使用效應。

    此時要注意的是:測試設備及黏度單位是否與焊膏制作廠商使用的一致,如不一致要進行換算后方可得出正確的結論。

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