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錫膏制造基礎講座之十 錫膏印刷

錫膏制造基礎講座之十 錫膏印刷

        錫膏的印刷是電子組裝行業生產電路板的關鍵環節,百分之九十五以上的組裝不良率都是由印刷不良引起的。錫膏的印刷是錫膏借助印刷設備將錫膏移植到電路板焊盤上的工藝過程。

影響印刷效果的因素主要有三大類:鋼網,刮刀,印刷參數。

 

1,鋼網

   1)種類:采用蝕刻、鐳射,電鑄法制造。

        ①蝕刻

           優點: 價格便宜,經久耐用。

           缺點: 不適用于0.5 pitch以下細間距印刷,孔壁光滑度不夠。下錫性差。

        ②鐳射

           優點﹕鐳射開孔方式較之蝕刻開孔方式能夠完成得更好。開孔尺寸及光度

                 都有改善.

           缺點﹕孔壁光度仍舊不夠高﹐細間距如0.4 pitch以及BGA 直徑為                   

                 0.25~0.3mm﹐亦存在下錫性不佳。

        ③電鑄:近乎完美,但價格高昂。

 

 2)厚度

       無論你選擇何種開孔方式進行鋼板開孔,應該是根據制程需要決定的。這樣才能真正體現出各自的優點﹐降低生產成本。

       一個較為使人們困惑的問題是應該怎樣選擇鋼板的厚度呢﹖決定鋼板厚度是根據鋼板開孔的最小尺寸或元件的最小pitch。一般來說﹐鋼板的厚度愈小﹐它將會所表現出較好的印刷性能。這是因為印刷脫模過程中時﹐薄鋼板元件開孔孔壁對錫膏的附著力相對厚鋼板的附著力要小得多的緣故。

  3)鋼板開孔設計

 

2,刮刀

       我們已經了解到刮刀分為膠刮刀及鋼刮刀。膠刮刀又分為square﹑ flat 及 sward type。判斷哪一種刮刀最好這是很困難的。刮刀的角度直接影響錫膏在鋼板上的滾動方式。錫膏的滾動方式對填滿鋼板開孔是相當關鍵的。

   ( 1)Sward type:一般情況下﹐此種刮刀的角度大約在70~80度之間,由于其向下壓力較小,因此它適合于錫膏粘度較低的印刷。

    (2)Square type:45度角,它能夠向鋼板施加較大的壓力,適合于粘度大的錫膏,如果所使用的粘度低,則在鋼板背部會產生印刷模糊不清。

    (3)Flat type:角度在50~70度之間,目前運用非常廣泛,這是因為它的可調的刮刀角度從而適用于不同種類的錫膏。

 

3,印刷機參數

       在傳統刮刀印刷制程中,印刷機的主要功能是鋼板的脫模速度的控制﹑刮刀速度與壓力的控制以及鋼板的位置控制等等。為了確保錫膏能夠很好地印刷在每一個PAD上﹐脫模距離是一個關鍵因素。按此可分為接觸式印刷與非接觸式印刷。

(1)接觸式印刷

    由于在鋼板背部與PAD表面之間沒有間距﹐這樣可防止印刷模糊發生。從而可防止短路失效的發生。

(2)非接觸式

       在鋼板脫模控制系統失效的情況下應采用非接觸式印刷,目的是使錫膏能夠良好的進行脫模。由于在鋼板與基板之間存在著距離,從而會導致印刷模糊發生。因此需要優化印刷參數,例如刮刀速度﹑刮刀壓力以及脫模距離等等。

       在上述參數中﹐在決定印刷質量的眾多因素中﹐鋼板的分離速度的控制是最最重要的一因素。降低鋼板的分離速度能夠減小錫膏與鋼板開孔孔壁之間的摩擦力﹐從而使錫膏脫模更好。

   目前,正在開發的噴印印刷正在崛起,MYDATA的噴印技術,預計在未來將成為印刷的主流。

(3)刮刀壓力﹕一般情況下﹐刮刀壓力應該保持較低的水平﹐這是因為需要防止過大的刮刀壓力造成鋼板變形及印刷位置不準。以至于flux流出﹐導致印刷模糊。

(4)刮刀速度﹕一般情況下﹐刮刀速度是由產量所決定的。然而﹐從印刷的結果看﹐建議刮刀速度保持在20-40mm/sec。這是因為快速印刷對錫膏產生較大的機械力。快速印刷適用于粘度及流變性能較低的錫膏。

      值得注意的是過快的印刷速度會在印刷階段導致短路及錫球產生。

(5)在印刷過程中﹐鋼板開孔與基板PAD之間位置的重合度相當重要。否則會出現少錫,連錫等不良出現。

(6)溫度濕度

        控制印刷過程中的環境也是實現連續印刷的重要因素,大家知道錫膏是由錫粉合金與flux媒質所組成的混合物。flux是由溶質(如松香以及抗垂流劑等等)及溶劑所組成。在印刷期間如果溫度改變﹐溶質與溶劑將會極大地影響錫膏的性能。

 


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