模板設(shè)計(jì):
在各種類型的模板中,電鑄成形模板和激光切割/電拋光模板的印刷性能。對(duì)于印刷工藝,模板開(kāi)孔的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵的一環(huán)。
下面是推薦的一般做法:
• 分立元件-把模板開(kāi)口尺寸減少10-20 %可以大量減少或者完全消除片狀元件之間的焊珠。常見(jiàn)的方法是在設(shè)計(jì)母板時(shí)減少開(kāi)口尺寸。
• 小間距元件-對(duì)于間距為20密耳及以下的開(kāi)口,建議把面積減少20 %。這樣可以減少錫珠和錫橋的形成,錫珠和錫橋會(huì)引起短路。減少的數(shù)量與工藝有關(guān)(一般是5 – 15 %)。
• 為了焊膏能夠完全脫離模板上的開(kāi)口,把焊膏印上去,開(kāi)口和開(kāi)口寬度除以模板厚度的比值應(yīng)當(dāng)遵照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
印刷機(jī)的操作:
下面是關(guān)于模板印刷機(jī)優(yōu)化的一般建議。針對(duì)具體的工藝要求,可能需要作一些必要的調(diào)整:
• 焊膏團(tuán)的尺寸: 直徑20-25 mm
• 印刷速度: 25-100mm/sec
• 刮板壓力: 0.018-0.027kg/mm
• 模板底面擦拭: 開(kāi)始時(shí)每印刷5次擦拭一次然后減少擦拭次數(shù),直到確定了擦拭次數(shù)
• 焊膏在模板上的保質(zhì)時(shí)間: >8小時(shí)(在相對(duì)濕度為30 – 60%,溫度為22°-28°C的條件下 )
清洗
M-RUIT系列產(chǎn)品是免清洗焊膏,然而,如果需要,可以用市場(chǎng)買(mǎi)得到的去除助焊劑殘余物的材料,把它清除掉。
模板的清洗: 用異丙基酒精(IPA)溶液可以妥善地清洗模板。市場(chǎng)上的大多數(shù)模板清洗劑的清洗效果很好。
參考曲線圖:
曲線分析:
50-150℃
由于RMA錫膏采用高溫氣化有機(jī)酸來(lái)去除氧化層,在高溫的作用下它去除氧化的能力會(huì)加強(qiáng),它會(huì)在150℃氣化一部分有機(jī)酸所以必須在150℃前要有充足的時(shí)間利用它,這個(gè)溫區(qū)上升太快會(huì)使有機(jī)酸沒(méi)有充分利用就氣化,減弱了錫膏實(shí)際的活力.溫度上升太慢又使它沒(méi)有獲得足夠的熱能而不能發(fā)揮作用,120-150秒它有足夠的時(shí)間來(lái)去除氧化層保持它的活力,時(shí)間不夠會(huì)造成焊盤(pán)擴(kuò)散不良,同時(shí)也能使元件及PCB板有合理的預(yù)熱過(guò)程.
150-195℃
這個(gè)階段是元件與PCB板充分預(yù)熱,為焊錫的焊接擴(kuò)散打好基礎(chǔ),,這個(gè)階段有機(jī)酸會(huì)繼續(xù)消除氧化層,保持元件與PCB板不被高溫所氧化,更重要的是要使PCB板與元件整體能平穩(wěn)升溫到錫粉的熔點(diǎn)前的溫度,過(guò)快會(huì)造成PCB板上的元件溫度不統(tǒng)一,會(huì)造成元件立起和大IC PIN爬升不良,對(duì)錫的擴(kuò)散不利.50-80秒的時(shí)間為合適.這樣可以保證大元件也能有充分的升溫.
195-217℃
這個(gè)溫區(qū)是焊錫熔化的關(guān)鍵,高溫氣化有機(jī)酸在217℃會(huì)全部氣化,必須在氣化前發(fā)揮它的重要作用(活性),通常要在很短的時(shí)間內(nèi)獲得足夠的能量才能使錫有良好的焊接擴(kuò)散,約90%的擴(kuò)散是在這個(gè)時(shí)候完成的,需要在20秒內(nèi)完成從195升到217℃的溫度,才能使錫獲得良好擴(kuò)散的充足能量即熱能.有的設(shè)備可在很短的時(shí)間完成.
217℃-245℃
這個(gè)溫區(qū)是由松香在高溫作用下進(jìn)一步推動(dòng)錫的爬升和擴(kuò)散,也能使助焊劑中的揮發(fā)物進(jìn)一步揮發(fā).溫度過(guò)高、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)引起焊點(diǎn)變色,電路板上的白色印字及松香氧化變黃影響外觀.通常不超過(guò)20-30秒.
245-217℃
這個(gè)溫區(qū)為冷卻溫區(qū),通常在30-50秒內(nèi)完成,對(duì)焊點(diǎn)、元件和PCB板都會(huì)的降溫,時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也同樣會(huì)引起焊點(diǎn)變色,電路板上的白色印字及松香氧化變黃影響外觀.
BGA的焊接曲線
為了更好的解決BGA的可靠性必須考慮BGA的升溫問(wèn)題,曲線在150-195℃設(shè)置試合BGA升溫的凸起曲線,這樣能在短的時(shí)間內(nèi)做到BGA與其它元件共同升溫到溶點(diǎn)前的溫度,有效避免BGA的空焊.而不必為了此目的過(guò)份延長(zhǎng)150-195℃的時(shí)間,能發(fā)揮錫膏的焊接活力,有效保正其它元件的焊接問(wèn)題.
多層PCB板曲線
多層PCB板的焊接曲線中100-150℃的時(shí)間應(yīng)有所增加,原因是為了讓多層板內(nèi)部有可靠平穩(wěn)升溫的條件,時(shí)間的長(zhǎng)短是與PCB的層數(shù)有關(guān),層數(shù)多的時(shí)間就要延長(zhǎng),通常在100-140秒之間.