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1、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%d 7.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,各類型錫粉的組成分布及劃分標準,錫膏管制的重要點:,1
2、.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512C) 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(Rosin Mildly Activated)級;松香中加入微活性之活化劑 RA(Rosin Activated)級;松香加入活性較強的活化劑. RSA(Rosin Super Activated)級;松香中加入強
3、活性較強的活化劑. SA(Synthetic Activated)級;改采全成式助焊劑,且加入強活性的活化劑. OA(Organic Acid)級;采用機酸當成助焊劑. IA(Inorganic Acid)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(Alloy Composition) 錫粉的粒徑、形狀有表面狀況(Powder size、Shape and Surface Condition) 金屬重量百分比(Metal Wight Percentage) 粘滯度(Viscosity) 坍塌試驗(Slump test) 錫球試驗(Solder ball t
4、est) 粘性試驗(Tack test) 沾錫試驗(Wetting test即Solderability test) 儲齡(Shelf life),印刷製程注意事項:,真空隔板,支掌Pin 少量多餐原則(加錫膏)(1 0.5cm) 參數合理 定位精确(speed.mark) 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,
5、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.
6、產品的fine pitch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( 5060。) 3.印刷(印刷速度,印刷壓力,脫模速度) 4.真空,Pin 5.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,金屬含量百分比(Percent metal) 85%95% 不良錫球(主要粘經 80%) 粘滯度 (200800 Pois) 氧化粉末(必須 25%),電子材料的特性,熱膨脹系數: 零件與
7、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,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
8、效期 室溫: 1個月效期,為什麼要回溫:,空氣中水份結露產生錫爆 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:(3010Um),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 便于印刷,越小越適合fine pitch作業.,活性劑:,就去除氧化物而言,活性劑愈強愈有利. 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 100Pise 4.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,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. 刮刀壓力:壓力大,填充性更好.但穩定性不佳 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,
