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第三章焊膏印刷及点胶工艺

第三章
锡膏印刷工艺
Surface Mount Advanced Engineering Oct 10, 2008 Rev 1
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第三章共5节, 需时 (6小时) 完成
目的
完成第三章课程后, 你能够认识以下内容:
描述锡膏印刷工艺的步骤了解不同的钢网了解钢网的开孔描述不同钢网的制造过程了解锡膏的功能了解助焊剂的功能列出不同类型的锡膏描述锡膏的处理, 安全, 及存储程序描述不同类型的刮刀了解印刷机的主要元件描述印刷参数, 及其作用了解印刷缺陷, 及其如何预防应用印刷缺陷解决方法了解锡膏的鉴定试验程序描述无铅锡膏对印刷工艺发生的影响描述点胶技术应用缺陷预防措施于点胶
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第三章－第一节
介绍锡膏印刷工艺及
影响印刷的因素
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第一节, 需时 (1.5 小时)
目的
完成第一节课程后, 你能够认识以下内容:
描述锡膏印刷工艺的步骤了解不同的钢网了解钢网的开孔描述不同钢网的制造过程
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锡膏印刷
印刷过程中，钢网向下压在电路板上，使钢网底面接触到电路板表面。随着刮刀在钢网上走过，锡膏通过钢网上的开孔印刷到电路板焊盘上
锡膏
刮刀
电路板
钢网开孔
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锡膏印刷
焊膏印刷是SMT生产中关键工序之一，装配密度越高对钢网要求越高印刷位置正确与否(印刷精度)、焊膏量的多少、焊锡量是否均匀、焊膏图形是否清晰有无粘连、印制板表面是否被焊膏粘污等都直接影响表面组装板的焊接质量。
刮刀移动
锡膏在焊盘上
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锡膏印刷
据资料统计，在PCB设计正确、元器件和印制板质量有保证的前提下，表面组装质量问题中有70％的质量问题出在印刷工艺。
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锡膏印刷工艺的基本步骤
准备锡膏
需先经“回温”才能打开瓶盖使用锡膏在“回温”后，于使用前要充分搅拌
设置好印刷机
对准电路板和钢网设置印刷参数加锡膏到钢网
锡膏印刷经常清洁钢网的底面
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印刷质量需求
1 印刷精确度 [正确的位置]
2
转印量
[正确的量]
3
转印形状
[正确的形状]
4
持续稳定性
[稳定的印刷]
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影响印刷的各种因素
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影响印刷的关键因素
1 2 3 4 5 6 锡膏（Solder paste）钢网（Stencils）电路板（Printed circuit board）刮刀（Squeegees）环境因素印刷条件和参数
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第三章－第一节
钢网知识
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钢网的主要材料
铝框
丝网
(网布+ 粘网)
钢片
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钢网的主要材料
铝框
铝合金框，要求管壁较厚，耐张性，达高张力而不变形；
网布
高张力网布，张力要求40牛顿以上，不易脱网, 耐长久印刷
粘网
耐溶剂清洗的AB胶，能牢固固定钢片与网布接合处
钢片
通常采用不锈钢，要求平整，硬度高
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钢网制造工艺
钢网(模板)制作工艺有两种：加成工艺和减成工艺。加成工艺如电铸成型，金属被添加形成模板；减成工艺如化学蚀刻和激光切割，金属从模板中迁移出薄片形成开孔。我们将会介绍以下三种常用钢网:
化学蚀刻 (Chemical Etched) 激光切割 (Laser Cut）电铸 (Electro-formed)
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化学蚀刻
化学蚀刻的不锈钢模板的制作是通过在金属箔上涂抗蚀保护剂、用销钉定位感光工
具将图形曝光在金属箔两面、然后使用双面工艺同时从两面腐蚀金属箔。由于工艺是双面的，腐蚀剂穿过金属所产生的孔，或开口，不仅从顶面和底面，而且也水平地腐蚀。该技术的固有特性是形成刀锋、或沙漏形状。当在0.020"以下间距时，这种形状产生一个阻碍锡膏的机会，这个缺陷可以用叫做电抛光 (electropolishing)的增强工艺来减小。
Source: AMTX Inc. A Photostencil Company
化学蚀刻技术的固有特性是形成刀锋、或沙漏形状
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电抛光技术
电抛光是用来提高钢网表面光洁度，消除表面不规则。它改善了锡膏释放，因此提高钢网性能。电抛光是通过将金属箔接到电极上并把它浸入酸浴中来达到的。电流使腐蚀剂首先侵蚀孔的较粗糙表面，对孔壁的作用大于对金属箔顶面和底面的作用，结果得到“ 抛光”的效果然后，在腐蚀剂对顶面和底面作用之前，将金属箔移走。这样，孔壁表面被抛光，因此锡膏将被刮刀有效地在模板表面上滚动(而不是推动)，并填满孔洞。
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激光切割
激光切割是当前最普遍的钢网生产工艺, 它涉及的步骤比化学蚀刻要少。一种可编程的激光机用来切割开孔，自然会产生锥形或梯形的孔壁。有利于锡膏脱模。激光切割具有速度和精度优势，可为精细间距、高密度网板制造带来良好的加工性能。激光技术是唯一可以对钢网进行返工的工艺，如增强孔、放大现有的孔或增强基准点。孔壁较粗糙表面可以用电抛光工艺来改善。
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激光切割, 电抛光前
激光切割, 电抛光后

电铸镍网
电铸是最精细的镍网生产工艺电铸也使用一种可感光成像的抗蚀剂，抗蚀剂放在阴极金属心上。抗蚀剂比所希望的模板厚度大。当抗蚀剂被显影时，抗蚀剂柱在希望开孔的位置形成。镍被电镀在阴极金属心上，直到达到所希望的模板厚度。电镀之后，将抗蚀剂柱移去，模板从金属心上取下。这个方法主要用于锡膏释放成问题和要求非常好的准确性和精度的应用。
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电铸镍网表面孔壁光滑

比较不同的钢网
通常用于25mil以上间距
钢网板焊盘
梯形开孔有利于脱模
钢网
板焊盘
孔壁光滑,最好的脱模特性
镍网板焊盘
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胶印机基础知识介绍

. ... .. . 第一章胶印机基础知识介绍章节要求： 1．胶印发展的历史及现状 2．胶印机的一般分类及命名 3．胶印机工作部件的组成及各部件的作用 4．胶印机的传动系统第一节胶印机基础知识目的要求： 1．了解印刷机的发展历史 2．熟悉印刷机的种类 3．掌握国产胶印机的命名原则，能根据机器名称说出胶印机的基本参数一、印刷机的演变和发展过程印刷术是我国发明的，它是人类历史上最伟大的发明之一。凸版印刷是最早采用的印刷方式。约在公元636年，我国已有雕版印刷。公元1041--1048年，毕舁发明了活字印刷。1400年德国人腾堡发明了手扳平压式凸版印刷机；1812年德国人凯尼希利制成第一台圆压平式凸版印刷机；1860年美国制造了第一台圆压圆式轮转印刷机。凸版印刷的特点是墨层厚实、笔锋挺秀、字迹清晰。 1798年，逊纳菲尔德发明了采用石版的平版印刷；1890年鲁贝尔在石版的础上发明了胶印机。以后胶印印刷技术不断发展，并出现了自动输纸机等设备。1923年制造的“罗兰”平版胶印机采用等径滚筒系统；1933年双面印刷的单纸平版胶印机问世；1938年出现了五滚筒型双色平版胶印机；1950年推出速度达10000印/小时的胶印机。如今单纸平版胶印机的生产速度已达到18000印/小时，卷筒纸平版胶印机的速度已达70000印/小时以上了。我国在20世纪50年代只能生产一些手工输纸平版胶印机，现在已可生产多种类型的单色、双色、四色单纸平版胶印机和正反面单色、双色、四色的卷筒纸平版胶印机，以及彩色印报轮转胶印机，这些设备在结构和精度上已达到较先进的水平。二、印刷机的分类 1.印刷机分类方法较多，其类别多种多样。 . . .z

焊膏的使用规范

精心整理焊膏的使用规范杭州东方通信股份有限公司技术中心蔡成校摘要由焊膏产生的缺陷占SMT 中缺陷的60％—70％，所以规范合理使用焊膏显得尤为重要。本文结合本部门使用的经验来介绍焊膏的一些特性和使用储存的方法。关键词焊膏漏版再流焊 AbstractAbout60%—70%defectofthesurfacemountprocessismadebysolderpaste,soitisimportanttousesolderp https://www.sodocs.net/doc/338167428.html,binetheexperienceofsolderpasteofourdepartment,introducethecharacteristicandstoreusingmet hod. 概述速发展。（通常1830C 锡–合金焊料粉的成分和配比以及合金粉的形状、粒度和表面氧化度对焊膏的性能影响很大，因此制造工艺较高。几种常用合金焊料粉的金属成分、熔点，最常用的合金成分为Sn63Pb3。 Sn63Pb37和Sn62Pb36Ag2,其中Sn63Pb37的熔点为1830C ，共晶状态，掺入2％的银以后熔点为179℃，为共晶状态，它具有较好的物理特性和优良的焊接性能，且不具腐蚀性，适用范围广，加入银可提高焊点的机械强度。合金焊料粉的形状：

合金焊料粉的形状可分为球形和椭圆形（无定形），它们对焊膏性能的影响见表1.由此可见，球形焊料具有良好的性能。常见合金焊料粉的颗粒度为（200/325）目，对细间距印刷要求更细的金属颗粒度。合金焊料粉的表面氧化度与制造过程和形状、尺寸有关。相对而言，球状合金焊料粉的氧化度较小，通常氧化度应控制在0.5％以内，最好在10％—4％以下。一般，由印刷钢板或网版的开口尺寸或注射器的口径来决定选择焊锡粉颗粒的大小和形状。不同的焊盘尺寸和元器件引脚应选用不同颗粒度的焊料粉，不能都选用小颗粒，因为小颗粒有大得多的表面积，使得焊剂在处理表面氧化时负担加重，表二为常用焊膏Sn62Pb36Ag2的物理特性。表1合金焊料粉的形状对焊膏性能的影响

胶印机基础知识介绍

第一章胶印机基础知识介绍第一章胶印机基础知识介绍章节要求： 1．胶印发展的历史及现状 2．胶印机的一般分类及命名 3．胶印机工作部件的组成及各部件的作用 4．胶印机的传动系统第一节胶印机基础知识目的要求： 1．了解印刷机的发展历史 2．熟悉印刷机的种类 3．掌握国产胶印机的命名原则，能根据机器名称说出胶印机的基本参数一、印刷机的演变和发展过程印刷术是我国发明的，它是人类历史上最伟大的发明之一。凸版印刷是最早采用的印刷方式。约在公元636年，我国已有雕版印刷。公元1041--1048年，毕舁发明了活字印刷。1400年德国人腾堡发明了手扳平压式凸版印刷机；1812年德国人凯尼希利制成第一台圆压平式凸版印刷机；1860年美国制造了第一台圆压圆式轮转印刷机。凸版印刷的特点是墨层厚实、笔锋挺秀、字迹清晰。 1798年，逊纳菲尔德发明了采用石版的平版印刷；1890年鲁贝尔在石版的础上发明了胶印机。以后胶印印刷技术不断发展，并出现了自动输纸机等设备。1923年制造的“罗兰”平版胶印机采用等径滚筒系统；1933年双面印刷的单张纸平版胶印机问世；1938年出现了五滚筒型双色平版胶印机；1950年推出速度达10000印/小时的胶印机。如今单张纸平版胶印机的生产速度已达到18000印/小时，卷筒纸平版胶印机的速度已达70000印/小时以上了。我国在20世纪50年代只能生产一些手工输纸平版胶印机，现在已可生产多种类型的单色、双色、四色单张纸平版胶印机和正反面单色、双色、四色的卷筒纸平版胶印机，以及彩色印报轮转胶印机，这些设备在结构和精度上已达到较先进的水平。二、印刷机的分类 1.印刷机分类方法较多，其类别多种多样。 1）根据印版种类分平版印刷机、凸版印刷机、凹版印刷机、孔版印刷机、特种印刷机。 1

第三章焊膏印刷及点胶工艺

焊膏印刷实用版

随着表面贴装技术的快速发展，在其生产过程中，焊膏印刷对于整个生产过程的影响和作用越来越受到生产工艺师和工艺工程师们的重视，焊膏印刷技术是采用已经制好的网板，用一定的方法使丝网和印刷机直接接触，并使焊膏在网板上均匀流动，由掩模图形注入网孔。当丝网拖开印制板时，焊膏就以掩模图形的形状从网孔脱落到印制板相应的焊盘图形上，从而完成了焊膏在印制板上的印刷，如图1。完成这个印刷过程而采用的设备就是丝网印刷机。焊膏印刷是SMT生产过程中最关键的工序之一，印刷质量的好坏将直接影响SMD组装的质量和效率，据统计60%-70%的焊接缺陷都是由不良的焊膏印刷结果所造成，因而要提高焊膏印刷质量，尽可能将印刷缺陷降低到最低，要实现高质量的重复印刷，焊膏的特性、网板的制作、印刷工艺参数的设置都十分关键，下面将围绕这几点进行逐一讨论。 2 焊膏的特性与选择焊膏比单纯的锡铅合金复杂得多，主要成分为：焊料合金颗粒、助焊剂、流变性调节剂/黏度控制剂、溶剂等。不同类型的焊膏，其成分都不尽相同，适用范围也不同，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，通常选择焊膏时要注意以下因素： 2.1 良好的印刷性能焊膏的黏度是影响印刷性能的重要因素，黏度太大，焊膏不易穿过网板的开孔，印出的线条残缺不全，黏度太低，容易流淌和塌边，影响印刷的分辨率和线条的平整性，通常使用的焊膏的黏度在0.5×1.2KPa·s之间，钢模印刷时，焊膏黏度的最佳性为0.8KPa·s。焊膏黏度可用精确黏度仪进行测量，但实际工作中可采用以下方法，用刮刀搅拌焊膏30min左右，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，说明黏度适中；若焊膏本质不滑落，则说明黏度太大，如果焊膏不停地以较快速度滑下，则说明焊膏太稀薄，黏度太小。焊膏的焊料的颗粒形状、直径大小及其均匀性也影响其印刷性能，一般焊料颗粒直径约为网板开口尺寸的1/5，对细间距0.5mm的焊盘来说，其网板开口尺寸在0.25mm，其焊料粒子的最大直径不超过0.05mm，否则易造成印刷时的堵塞，具体的引脚间距与焊料颗粒的关系如图2所示。通常细小颗粒的焊膏会有更好的焊膏印条清晰度，但却容易产生塌边，同时被氧化程度和机会也高，一般是以引脚间距作为其中一个重要选择因素，同时兼顾性能和价格。 .2 良好的黏合性焊膏的黏合性是指焊膏粘在一起的能力，其主要取决于焊膏中助焊系统的成分以及其他的添加剂（例如胶粘剂、溶剂、触变剂等）的配比量。如果焊膏本身粘在一起的能力强，它就利于焊膏脱模，并能很好的固定其上的元件，减少元件贴装时的飞片或掉片，并能经受贴装、传送过程时的震动或颠簸。 2.3 焊膏的熔点根据工艺要求和元器件能承受的温度来选择不同熔点的焊膏，焊膏熔点由合金成分所决定，对于SMT生产来说，一般选择63Sn-37Pb或62Sn-36Pb-2Ag，熔点分别为183℃，179℃，这几类焊膏不但具有较低的熔点，而且焊点强度也比较高，可较好地满足焊接要求，不同熔点焊膏往往用于双面贴装印刷版的生产，要求第一面的焊膏熔点比第二面高几十度，以防止在焊接第二面元件时第一面元件脱落。 2.4 助焊剂种类焊膏中的助焊剂作用有：1）清除PCB焊盘的氧化层；2）保护焊盘表面不再氧化；3）减少焊接中的焊料的表面张力，促进焊料流动和分散。由于回流焊时焊粉会加速氧化，因此助焊剂必须要有足够的活性来清除这些氧化物，另外一个考虑是焊后板子是否要清晰，若为免洗，必须选择无腐蚀、低残留的免清洗助焊剂。焊膏中的

焊膏分类及焊膏使用介绍

深圳市菲尼的科技有限公司焊膏分类及焊膏使用介绍焊膏概述：隨著再流焊技術的應用，焊膏已成為表面組裝技術（SMT）中最要的工藝材料，近年來獲得飛速發展。在表面組裝件的回流焊中，焊膏被用來實施表面組裝元器件的引線或端點與印製板上焊盤的連接。焊膏塗覆是表面組裝技術一道關鍵工序，它將直接影響到表面組裝件的焊接品質和可靠性。由焊膏產生的缺陷占SMT中缺陷的60％—70％，所以規範合理使用焊膏顯得尤為重要。本文結合本部門使用的經驗來介紹焊膏的一些特性和使用儲存的方法。焊膏的構成：焊膏是一種均質混合物，由合金焊料粉，糊狀焊劑和一些添加劑混合而成的具有一定粘性和良好觸變性的膏狀體。在常溫下，焊膏可將電子元器件初粘在既定位置，當被加熱到一定溫度時（通常1830C）隨著溶劑和部分添加劑的揮發，合金粉的熔化，使被焊元器件和焊盤連在一起，冷卻形成永久連接的焊點。對焊膏的要求是具有多種塗布方式，特別具有良好的印刷性能和再流焊性能，並在貯存時具有穩定性。焊膏的主要成分：合金焊料粉，合金焊料粉是焊膏的主要成分，約占焊膏重量的85％—90％。常用的合金焊料粉有以下幾種：錫–鉛（Sn –Pb）、錫–鉛–銀（Sn –Pb –Ag）、錫–鉛–鉍（Sn –Pb –Bi）等。焊膏的主要成分配比：合金焊料粉的成分和配比以及合金粉的形狀、粒度和表面氧化度對焊膏的性能影響很大，因此製造工藝較高。幾種常用合金焊料粉的金屬成分、熔點，最常用的合金成分為Sn63Pb37。 Sn63Pb37和Sn62Pb36Ag2,其中Sn63Pb37的熔點為183C，共晶狀態，摻入2％的銀以後熔點為179℃，為共晶狀態，它具有較好的物理特性和優良的焊接性能，且不具腐蝕性，適用範圍廣，加入銀可提高焊點的機械強度。合金焊料粉的形狀：合金焊料粉的形狀可分為球形和橢圓形（無定形），它們對焊膏性能的影響見表1.由此可見，球形焊料具有良好的性能。常見合金焊料粉的顆粒度為（200/325）目，對細間距印刷要求更細的金屬顆粒度。合金焊

焊膏印刷质量检测

焊膏印刷质量检测一.引言自SMT 发展以来，焊膏印刷质量关系到产品的最终质量，据资料统计该工序将可能产生60%～70%的缺陷。为此，必须通过检测手段尤其是在线检测来降低缺陷，确保成本合理、可靠生产。随着高密度封装的 BGA（ball grid array）甚至CSP（Chip Scale Package）的大幅使用，本着减少后段 X-ray检测、降低检测和返修成本的需求，提高印刷质量、减少印刷工序对后段工序的影响就变得非常重要，而且优质的印刷工艺还可以减少后段贴片和焊接工序带来的偏移、扭曲、桥连等缺陷产生的概率。影响焊膏印刷质量的因素有很多，包括焊膏的成分、黏度、老化、设备精度、焊膏印刷过程、清洗、磨损等等，这些因素往往是动态的，而且在印刷阶段产生的问题一般都会影响到整个板子和板子上的所有元器件，所以印刷工艺一结束立刻探测出这类问题有助于将缺陷遏制在萌芽状态，基于上述理由，近年来印刷后检测工序成为必备工序，甚至现在很多生产线已经配备了在线焊膏检测系统 S P I （solder paste inspection）。二.焊膏印刷中常见故障及处理方法焊膏印刷是一项十分复杂的工艺。既受材料的影响又跟设备和参数有直接关系，通过对印刷过程各个环节的控制。可以防止印刷中经常出现的缺陷。下面简要介绍焊膏印刷时的几种常见故障及防治方法。故阵现象:印刷不完全。即焊盘上部分地方没印上焊膏。引起故阵的原因和解决方法:引起这个故障的主要原因是开孔阻塞或部分焊膏粘在模板底部:焊膏粘度太小:焊膏中有较大尺寸的金属粉末颗粒:刮刀磨损。针对这些原因，可采用下述方法处理:清洗开孔和模板底部:选择粘度合适的焊膏。并使焊膏印刷能有效地覆盖整个印刷区域;选择金属粉末颗粒尺寸与开孔尺寸相对应的焊有;检查修磨刮刀必要时更换刮刀。故阵现象:拉尖即印刷后焊盘上的焊膏呈小山峰状。引起故阵的原因和解决方法:拉尖是由于刮刀间隙或焊膏粘度太大引起的。因此.可适当调小刮刀间隙或选择合适粘度的焊膏。故障现象:塌陷，即印刷后焊膏往焊盘两边塌陷。

胶印机基础知识介绍

胶印机基础知识介绍-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第一章胶印机基础知识介绍章节要求： 1．胶印发展的历史及现状 2．胶印机的一般分类及命名 3．胶印机工作部件的组成及各部件的作用 4．胶印机的传动系统第一节胶印机基础知识目的要求： 1．了解印刷机的发展历史 2．熟悉印刷机的种类 3．掌握国产胶印机的命名原则，能根据机器名称说出胶印机的基本参数一、印刷机的演变和发展过程印刷术是我国发明的，它是人类历史上最伟大的发明之一。凸版印刷是最早采用的印刷方式。约在公元636年，我国已有雕版印刷。公元1041--1048年，毕舁发明了活字印刷。1400年德国人腾堡发明了手扳平压式凸版印刷机；1812年德国人凯尼希利制成第一台圆压平式凸版印刷机；1860年美国制造了第一台圆压圆式轮转印刷机。凸版印刷的特点是墨层厚实、笔锋挺秀、字迹清晰。 1798年，逊纳菲尔德发明了采用石版的平版印刷；1890年鲁贝尔在石版的础上发明了胶印机。以后胶印印刷技术不断发展，并出现了自动输纸机等设备。1923年制造的“罗兰”平版胶印机采用等径滚筒系统；1933年双面印刷的单张纸平版胶印机问世；1938年出现了五滚筒型双色平版胶印机；1950年推出速度达10000印/小时的胶印机。如今单张纸平版胶印机的生产速度已达到18000印/小时，卷筒纸平版胶印机的速度已达70000印/小时以上了。我国在20世纪50年代只能生产一些手工输纸平版胶印机，现在已可生产多种类型的单色、双色、四色单张纸平版胶印机和正反面单色、双色、四色的卷筒纸平版胶印机，以及彩色印报轮转胶印机，这些设备在结构和精度上已达到较先进的水平。二、印刷机的分类 1.印刷机分类方法较多，其类别多种多样。 1）根据印版种类分平版印刷机、凸版印刷机、凹版印刷机、孔版印刷机、特种印刷机。

SMT焊膏

精品资料推荐第四章焊膏与焊膏印刷技术第四章焊膏与焊膏印刷技术第一节锡铅焊料合金焊料是易熔金属，它在母材表面能形成合金，并与母材连为一体，不仅实现机械连，同时也用于电气连接。焊接学中，习惯上将焊接温度低于450 C 的焊接称为软钎焊，用的焊料又称为软焊料。电子线路的焊接温度通常在180 C?300 C之间，所用焊料的要成分是锡和铅，故又称为锡铅焊料。一．电子产品焊接对焊料的要求电子产品的焊接中，通常要求焊料合金必须满足下列要求： (1) 焊接温度要求在相对较低的温度下进行，以保证元件不受热冲击而损坏。 (2) 熔融焊料必须在被焊金属表面有良好的流动性，有利于焊料均匀分布，并为润湿奠定基础。 (3) 凝固时间要短，有利于焊点成型，便于操作。 (4) 焊接后，焊点外观要好，便于检查。 (5) 导电性好，并有足够的机械强度。 (6) 抗蚀性好，电子产品应能在一定的高温或低温、盐雾等恶劣环境下进行工作，特别是军事、航天、通信以及大型计算机等。为此焊料必须有很好的抗蚀性。 (7) 焊料原料的来源应该广泛，即组成焊料的金属矿产应丰富，价格应低廉，才能保证稳定供货。二．锡铅合金焊料

精品资料推荐 1．锡的特性锡是延展性很好的银白色金属，质地软，熔点是231.9 C，密度为 7.28g/cm3 耐，常温下易氧化，性能稳定。 2．铅的特性铅也是质地柔软并呈灰色的金属，熔点327.4 °C ,密度为 11.34g/cm3。铅的导电、导热性能差，铅与锡有良好的互溶性，塑性优异、铸造性好，并具有润滑性。纯铅耐腐蚀性极强，化学性能稳定，但有机酸和强酸对它有强腐蚀作用；铅对人体有害，以离子铅的形式进入人体，其毒性很大，尤其对婴幼儿。 3．锡铅合金的特性 4．铅在焊料中的作用5．液态锡铅焊料的易氧化性6．锡铅焊料中的杂质三．锡铅合金相图与焊料特性 1 ．铅锡合金状态图铅锡合金状态图表示了不同比例的铅、锡的合金状态随温度变化的曲线。 2. 共晶焊料当Sn/Pb 合金以63 / 37 比例互熔时，升温至183 C ，将出现固态与液态的交汇点，即图中的T点，这一点称为共晶点，该点的温度称之为共晶温度，为183C，是不同Sn/Pb配比焊料熔点中温度最低的。对应的合金成分为Sn-62.7 ％、Pb-37.3 ％（实际生产中的配比是63：37）的铅锡

焊膏选择与评估方法

焊膏选择与评估方法焊膏是SMT生产中十分重要的一种材料，它一般采用印刷工艺或者滴涂工艺沉积在焊盘上，元器件经贴片后靠焊膏的粘着力定位，经再流焊炉焊接在所需要的焊盘上，完成所需的电与机械连接。焊膏印刷作为SMT的第一道工序，对于后续的工艺：贴片、再流焊、清洗、测试等有着直接影响，对产品的可靠性也有非常重要的关系。据统计，电子产品72%的缺陷和失效与焊膏相关，因而焊膏的性能对于SMT来说是至关重要的。而目前上面上各种档次各种品牌的焊膏有很多，这样，如何选择合适的焊膏，也就是如何对焊膏各方面的性能进行评估就成为SMT生产中不得不考虑的问题。正文

焊膏评估，可以分为材料特性评估和工艺特性评估两个部分。焊膏材料特性评估通常包括焊膏黏度、焊膏颗粒尺寸、绝缘电阻等焊膏材料本身所有的物理化学指标；工艺特性则是指焊膏在SMT实际生产中的应用特性，包括：可印刷性、塌陷、润湿性、焊球等同SMT工艺相关的性能。对于各种焊膏，其基本成分组成都包括合金粉末、助焊剂、其他添加剂，虽然成分都大致相同，但是因为设计焊膏时有着不同的使用目的，造成了各种焊膏使用范围的不同。这一点就要求SMT工程师在选择焊膏时，首先需要明确焊膏所用于的产品，是用于精密高可靠性产品还是民品，是要求清洗的产品还是免清洗的产品。在明确了这些之后，就可以从众多的焊膏产品中选择出合适的几种，然后再做进一步的焊膏评估以选择出最合适的。在整个评估试验进行之前，先将选用的各种焊膏进行编号处理，以便以后试验中进行各种性能数据的比较。一、焊膏合金颗粒试验合金颗粒是焊膏中的重要组成部分，也是起到焊接作用的部分，通常占焊膏总重量的88％～91％。颗粒粉末的大小和形状对于焊膏的粘性和印刷性能有着直接的影响。试验需要使用一台显微镜，要求附带的分析设备可以对摄像范围内颗粒的直径进行测量。试验过程主要是使用膏状助焊剂将焊膏稀释，并

焊膏印刷质量与检测

课程论文设计题目焊膏印刷质量与检测机电工程学院微电子制造工程专业10001503班设计者1000150310

焊膏印刷质量与检测 fdb （桂林电子科技大学机电工程学院学号：1000150310）摘要：本文主要介绍了在微电子表面组装技术(SMT)中,经常使用的焊膏的基本特点，以及焊膏印刷质量的常用检测方法，分析了二维检测和三维检测的区别和用途, 阐述了如何利用检测数据和在SMT制造过程中焊膏印刷质量检测必须达到的要求。关键字：焊膏；印刷；检测；AOI 自从表面贴装技术（SMT）开始逐渐取代插孔式安装技术以来，电路板上安装的器件变得越来越小，而板上单位面积所包含的功能则越来越强大。纵观芯片封装技术的演变，其主要特征是器件的表面积和高度显著减小，而器件的引脚密度则急剧增加。以同等逻辑功能复杂性的芯片来讲，倒装器件所占面积只有原来四方扁平封装器件所占面积的九分之一，而高度大约只有原来的五分之一。而要在当今竞争激烈的市场中立足，电子产品的生产厂家就必须确保产品质量，为了保证产品质量，在生产过程中就需要采用各类检测技术进行检测，及时发现缺陷和故障并修。随着SMC/SMD的小型化和PCB的高密度化，给PCB的检测带来了极大的挑战。PCB检测正在从人工目检（MVI）→在线测试（ICT）→自动光学检（AOI）→自动X 射线检测（AXI）→功能检测过渡（FCT）。由于PCB制造和焊接缺陷引起的电子组件故障占了全部故障的一半，从而使得检测尤为重要。本文将对如今常用的各类测试技术应用进行探讨。一、焊膏的特性 1.1 焊膏的选择焊膏比单纯的锡铅合金复杂得多，主要成分如下：焊料合金颗粒、助焊剂、流变性调节剂/ 粘度控制剂、溶剂等。不同类型的焊膏其成分都不尽相同，适用范围也不同，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。通常选择焊膏时要注意以下因素：（1）良好的印刷性能焊膏的粘度是影响印刷性能的重要因素，粘度太大，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，通常使用的焊膏的粘度在500kc/s~1200kc/s 之间，钢模印刷时，焊膏粘度的最佳性为800kcps。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30min 左右，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；如果焊膏不停地以较快速度滑下，则说明焊膏太稀薄，粘度太小。焊膏的焊料的颗粒形状、直径大小及其均匀性也影响其印刷性能。一般焊料颗粒直径约为模板开口尺寸的1/5，对细间距为0.5mm 的焊盘来说，其模板开口尺寸在0.25mm，其焊料粒子的最大直径不超过0.05mm，否则易造成印刷时的堵塞。具体的引脚间距与焊料颗粒的关系如图1所示。通常细小颗粒的焊膏会有更好的焊膏印条清晰度，但却容易产生塌边，同时被氧化程度和机会也高，一般是以引脚间距作为其中一个重要选择因素，同时兼顾性能和价格。

SMT焊膏

第四章焊膏与焊膏印刷技术第四章焊膏与焊膏印刷技术第一节锡铅焊料合金焊料是易熔金属，它在母材表面能形成合金，并与母材连为一体，不仅实现机械连，同时也用于电气连接。焊接学中，习惯上将焊接温度低于450 ℃的焊接称为软钎焊，用的焊料又称为软焊料。电子线路的焊接温度通常在 180 ℃～300 ℃之间，所用焊料的要成分是锡和铅，故又称为锡铅焊料。一．电子产品焊接对焊料的要求电子产品的焊接中，通常要求焊料合金必须满足下列要求：(1)焊接温度要求在相对较低的温度下进行，以保证元件不受热冲击而损坏。 (2)熔融焊料必须在被焊金属表面有良好的流动性，有利于焊料均匀分布，并为润湿奠定基础。 (3)凝固时间要短，有利于焊点成型，便于操作。 (4)焊接后，焊点外观要好，便于检查。 (5)导电性好，并有足够的机械强度。 (6)抗蚀性好，电子产品应能在一定的高温或低温、盐雾等恶劣环境下进行工作，特别是军事、航天、通信以及大型计算机等。为此焊料必须有很好的抗蚀性。 (7)焊料原料的来源应该广泛，即组成焊料的金属矿产应丰富，价格应低廉，才能保证稳定供货。

二．锡铅合金焊料 1．锡的特性锡是延展性很好的银白色金属，质地软，熔点是 231.9 ℃，密度为 7.28g/cm3 耐，常温下易氧化，性能稳定。 2．铅的特性铅也是质地柔软并呈灰色的金属，熔点327.4℃，密度为11.34g/cm3。铅的导电、导热性能差，铅与锡有良好的互溶性，塑性优异、铸造性好，并具有润滑性。纯铅耐腐蚀性极强，化学性能稳定，但有机酸和强酸对它有强腐蚀作用；铅对人体有害，以离子铅的形式进入人体，其毒性很大，尤其对婴幼儿。 3．锡铅合金的特性 4．铅在焊料中的作用 5．液态锡铅焊料的易氧化性 6．锡铅焊料中的杂质三．锡铅合金相图与焊料特性 1．铅锡合金状态图铅锡合金状态图表示了不同比例的铅、锡的合金状态随温度变化的曲线。 2. 共晶焊料当Sn/Pb合金以 63 / 37 比例互熔时，升温至 183 ℃，将出现固态与液态的交汇点，即图中的T点，这一点称为共晶点，该点的温度称之为共晶温度，为183℃，是不同Sn/Pb配比焊料熔点中温度

包装印刷焊膏与焊膏印刷技术知识讲义(doc 19页)

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(2)熔融焊料必须在被焊金属表面有良好的流动性，有利于焊料均匀分布，并为润湿奠定基础。 (3)凝固时间要短，有利于焊点成型，便于操作。 (4)焊接后，焊点外观要好，便于检查。 (5)导电性好，并有足够的机械强度。 (6)抗蚀性好，电子产品应能在一定的高温或低温、盐雾等恶劣环境下进行工作，特别是军事、航天、通信以及大型计算机等。为此焊料必须有很好的抗蚀性。 (7)焊料原料的来源应该广泛，即组成焊料的金属矿产应丰富，价格应低廉，才能保证稳定供货。二．锡铅合金焊料 1．锡的特性锡是延展性很好的银白色金属，质地软，熔点是 231.9 ℃，密度为 7.28g/cm3 耐，常温下易氧化，性能稳定。 2．铅的特性铅也是质地柔软并呈灰色的金属，熔点327.4℃，密度为11.34g/cm3。铅的导电、导热性能差，铅与锡有良好的互溶性，塑性优异、铸造性好，并具有润滑性。纯铅耐腐蚀性极强，化学性能稳定，但有机酸和强酸对它有强腐蚀作用；铅对人体有害，以离子铅的形式进入人体，其毒性很大，尤其对婴幼儿。 3．锡铅合金的特性 4．铅在焊料中的作用

焊膏配方机理和使用

焊膏配方机理和使用随着再流焊技术的应用，焊膏已成为表面组装技术（SMT）中最要的工艺材料，近年来获得飞速发展。在表面组装件的回流焊中，焊膏被用来实施表面组装元器件的引线或端点与印制板上焊盘的连接。焊膏涂覆是表面组装技术一道关键工序，它将直接影响到表面组装件的焊接质量和可靠性。 1焊膏的构成焊膏是一种均质混合物，由合金焊料粉，糊状焊剂和一些添加剂混合而成的具有一定粘性和良好触变性的膏状体。在常温下，焊膏可将电子元器件初粘在既定位置，当被加热到一定温度时（通常1830C）随着溶剂和部分添加剂的挥发，合金粉的熔化，使被焊元器件和焊盘连在一起，冷却形成永久连接的焊点。对焊膏的要求是具有多种涂布方式，特别具有良好的印刷性能和再流焊性能，并在贮存时具有稳定性。 2合金焊料粉合金焊料粉是焊膏的主要成分，约占焊膏重量的85％—90％。常用的合金焊料粉有以下几种：锡–铅（Sn – Pb）、锡–铅–银（Sn – Pb – Ag）、锡–铅–铋（Sn –Pb – Bi）等。合金焊料粉的成分和配比以及合金粉的形状、粒度和表面氧化度对焊膏的性能影响很大，因此制造工艺较高。几种常用合金焊料粉的金属成分、熔点。 Sn63Pb37和Sn62Pb36Ag2,其中Sn63Pb37的熔点为1830C，共晶状态，掺入2％的银以后熔点为179℃，为共晶状态，它具有较好的物理特性和优良的焊接性能，且不具腐蚀性，适用范围广，加入银可提高焊点的机械强度。合金焊料粉的形状：合金焊料粉的形状可分为球形和椭圆形（无定形），它们对焊膏性能的影响见表1.由此可见，球形焊料具有良好的性能。

常见合金焊料粉的颗粒度为（200/325）目，对细间距印刷要求更细的金属颗粒度。合金焊料粉的表面氧化度与制造过程和形状、尺寸有关。相对而言，球状合金焊料粉的氧化度较小，通常氧化度应控制在0.5％以内，最好在10％—4％以下。一般，由印刷钢板或网版的开口尺寸或注射器https://www.sodocs.net/doc/338167428.html,的口径来决定选择焊锡粉颗粒的大小和形状。不同的焊盘尺寸和元器件引脚应选用不同颗粒度的焊料粉，不能都选用小颗粒，因为小颗粒有大得多的表面积，使得焊剂在处理表面氧化时负担加重，表二为常用焊膏Sn62Pb36Ag2的物理特性。表1 合金焊料粉的形状对焊膏性能的影响 3焊剂在焊膏中，焊剂是合金焊料粉的载体，其主要的作用是清除被焊件以及合金焊料粉的表面氧化物，使焊料迅速扩散并附着在被焊金属表面。对焊剂的要求主要有以下几点： a 焊剂与合金焊料粉要混合均匀； b 要采用高沸点溶剂，防止再流焊时产行飞溅； d 低吸湿性，防止因水蒸汽引起飞溅； e 氯离子含量低。焊剂的组成：通常，焊膏中的焊剂应包括以下几种成分：活性剂、成膜剂和胶粘剂、润湿剂、触变剂、溶剂和增稠剂以及其他各类添加剂。焊剂的活性：对焊剂的活性必须控制，活性剂量太少可能因活性差而影响焊接效果，https://www.sodocs.net/doc/338167428.html,但活性剂量太多又会引起残留量的增加，甚至使腐蚀性增强，特别

焊锡膏印刷过程及工艺

焊锡膏印刷过程及工艺印刷工艺过程与设备在锡膏印刷过程中，印刷机是达到所希望的印刷品质的关键。今天可购买到的丝印机分为两种主要类型：实验室与生产。每个类型有进一步的分类，因为每个公司希望从实验室与生产类型的印刷机得到不同的性能水平。例如，一个公司的研究与开发部门(R&D)使用实验室类型制作产品原型，而生产则会用另一种类型。还有，生产要求可能变化很大，取决于产量。因为激光切割设备是不可能分类的，最好是选择与所希望的应用相适应的丝印机。在手工或半自动印刷机中，锡膏是手工地放在模板/丝网上，这时印刷刮板(squeegee)处于模板的另一端。在自动印刷机中，锡膏是自动分配的。在印刷过程中，印刷刮板向下压在模板上，使模板底面接触到电路板顶面。当刮板走过所腐蚀的整个图形区域长度时，锡膏通过模板/丝网上的开孔印刷到焊盘上。在锡膏已经沉积之后，丝网在刮板之后马上脱开(snap off)，回到原地。这个间隔或脱开距离是设备设计所定的，大约0.020"~0.040"。脱开距离与刮板压力是两个达到良好印刷品质的与设备有关的重要变量。如果没有脱开，这个过程叫接触(on-contact)印刷。当使用全金属模板和刮刀时，使用接触印刷。非接触(off-contact)印刷用于柔性的金属丝网。刮板(squeegee)类型刮板的磨损、压力和硬度决定印刷质量，应该仔细监测。对可接受的印刷品质，刮板边缘应该锋利和直线。刮板压力低造成遗漏和粗糙的边缘，而刮板压力高或很软的刮板将引起斑点状的(smeared)印刷，甚至可能损坏刮板和模板或丝网。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。常见有两种刮板类型：橡胶或聚氨酯(polyurethane)刮板和金属刮板。当使用橡胶刮板时，使用70-90橡胶硬度计(durometer)硬度的刮板。当使用过高的压力时，渗入到模板底部的锡膏可能造成锡桥，要求频繁的底部抹擦。为了防止底部渗透，焊盘开口在印刷时必须提供密封(gasketing)作用。这取决于模板开孔壁的粗糙度。金属刮刀也是常用的。随着更密间距元件的使用，金属刮刀的用量在增加。它们由不锈钢或黄铜制成，具有平的刀片形状，使用的印刷角度为30~45°。一些刮刀涂有润滑材料。因为使用较低的压力，它们不会从开孔中挖出锡膏，还因为是金属的，它们不象橡胶刮板那样容易磨损，因此不需要锋利。它们比橡胶刮板成本贵得多，并可能引起模板磨损。使用不同的刮板类型在使用标准元件和密脚元件的印刷电路装配(PCA)中是有区分的。锡膏量的要求对每一种元件有很大的不同。密间距元件要求比标准表面贴装元件少得多的焊锡量。焊盘面积和厚度控制锡膏量。一些工程师使用双厚度的模板来对密脚元件和标准表面贴装焊盘施用适当的锡膏数量。其它工程师采用一种不同的方法 - 他们使用不需要经常锋利的更经济的金属刮刀。用金属刮刀更容易防止锡膏沉积量的变化，但这种方法要求改良的模板开孔设计来防止在密间距焊盘上过多的锡膏沉积。这个方法在工业上变得更受欢迎，但是，使用双厚度印刷的橡胶刮板也还没有消失。模板(stencil)类型重要的印刷品质变量包括模板孔壁的精度和光洁度。保存模板宽度与厚度的适当的纵横比(aspect ratio)是重要的。推荐的纵横比为1.5。这对防止模板阻塞是重要。一般，如果纵横比小于1.5，锡膏会保留在开孔内。除了纵横比之外，如IPC-7525《模板设

DEK印刷机基础知识

DEK 全自动钢网印刷机操作指导书一、流程图二、流程说明 001 开机 001a 确保机器里面没有异物。 001b 打开压缩空气，顺时针旋转前面右下脚主电源开关，打开电源。机器开始引导，待显示器上显示“PRESS SYSTEM BUTTON TO INITIALISE”时，按绿色的〈STSTEM〉键，机器开始初始化，显示器信息提示条中显示当时机器正在做什么。直到显示器下面一排绿色的功能菜单显示出来。 002 调生产程序按〈SET UP〉（显示的功能键和显示器下面以及键盘上功能键F1-F8一一对应），弹出〈SET UP 〉子功能，按〈LOAD DATA〉通过用〈UP〉〈DOWN〉〈LIFT〉〈RIGHT〉或箭头键选择所需板的文件名，然后按〈LOAD〉功能键。 003 检查参数因为刮刀的材料和新旧程度的不同，以及板长度的不同所需的刮刀压力也不同，每次调用程序后要检查刮刀压力，并根据印刷情况做相应的调整。 004 设置顶针使用FORMFLEX设置顶针，先将刮刀，钢网拆下，将RESET按钮按住直至所有的顶针降下；将FORMFLEX

SETUP PLATE 放在当前要用钢网的中心，先将中间手锁锁住，再将两边手锁锁住，装上钢网；按STEP 直至TABLE上升至PRINT高度，按一下机器前盖上的操作按钮等大约100秒左右，按钮旁的气压显示计的颜色由白转绿后，确认顶针升起后按EXIT退出；将钢网退出，拆下SETUP PLATE。（适用于INFINITY）使用AUTOFLEX，如果是单面板，机器根据板的尺寸自动设置，如果是印双面板则需要根据PCB胶片上元件的位置，从软件操作界面进入CHANGE TOOLING ，CHANGE AUTOFLEX ，通过选择LOWER或RAISE 将可能顶到元件的顶针消去。（适用与GSX/GS）

焊膏的基本知识

焊膏的基本知识一、组成：助焊剂：约10% 锡粉：Sn63 / Pb37 熔点183℃ Sn62/Pb36/Ag2 熔点179℃ (用的少) 。粒径：325~500目，即25~45um，日本的标准是4级，G4。或22~38um 日本的5级G5。外观：圆形（表面积小、氧化度小、脱模性好）。含Ag锡粉：用于元件头镀Ag的场合。Ag能阻止溶蚀，但并不一定光亮（焊点），有利于端头镀镍（Sn 或金）保护。含In铟锡粉：铟比金贵，焊含金焊盘。二、储存： 5-10℃，太低了粉易碎化（锡粉5-10℃密封可存放6个月，常温3个月）。若打开包装后用到一半，仍要密封保存，2-7天用完。如时间短，常温即可，不用冷冻以免结雾。用前：请回温4-5个小时，25℃时4小时即可，避免吸潮而产生锡球。用前应搅拌，以免固液分离（正常都有分离）；如用搅拌机，离心旋转2-4min即可。手搅较多使用，但易进入空气。三、应用：SMT 印刷：1.模板——孔比焊盘小10%，一般为不锈钢（以前用丝网，现极少）。厚度：0.12~0.25 mm 0.15~0.12较多用。宽间距电脑主机板多开孔：化学蚀刻，开孔中间有瓶颈，使用时脱模性不好。镭射激光切割:边缘整齐、厚薄均匀。开孔大小：孔宽/模板厚薄＞1.5。长X宽 2（长+宽）X厚＞0.66 涉及脱模性

对于细间距IC：开孔面积需要小于焊盘面积, 0. 3~0.5mm面积比为0.9, 0.2mm面积比为0.8。四、钢板： 1. 用后要洗彻底：孔底会有锡膏易凝固,溶剂洗不掉只能用刀刮，孔变小焊后少锡；使用中刮5-6遍后要洗一次，否则，底部有间隙会有锡膏残余易产生锡珠。不用的焊孔用胶纸贴上。 2. 擦洗钢板：干法-----擦板纸，设定后自动几次按一下；湿法-----水份要少。酒精、甲醇不好,含水多，不易晾干，如不吹干会有残余水珠，回流时就会产生锡珠。水还能使膏溢流，外观不整齐焊点四周不干净。一般用异丙醇（IPA）清洗。 3．钢板磨损后会产生不良，建议3万片换钢板五、刮刀：材质为不锈钢应用的较多，硬度为85-90合适，机印时效果好且不易变形。材质为橡胶的，手印时易凹下去，因橡胶会变形。印刷压力：机器印时，感觉磨擦声不刺耳即可，一般为0.8-2公斤/CM2。刮锡角度:45°-60°。（介绍多为45°，实际上好用为60°）因为锡膏容易掉下来，板上残余断面整齐。刮刀速度：细间距25-30mm/S，宽间距25-50MM/S。太快了有漏印，但有适合高速印刷的：摇变值很高，100-200mm/S都可，咏翰只能用到100mm/S。六、贴片：拾件头负压吸起，到一定距离、在正常压下掉下、打入锡膏。打入厚度：50%印刷厚度。贴片速度：6-20个/秒，印刷后到贴片和进炉的间隔不超过1-2小时才好。七、回流焊：多用热风加红外线。曲线设定：见回流曲线图。

第三章焊膏印刷及点胶工艺

胶印机基础知识介绍

焊膏的使用规范

胶印机基础知识介绍

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焊膏印刷实用版

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焊膏印刷质量检测

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SMT焊膏

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