SMT组件的焊膏印刷指南.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第页共NUMPAGES14页第PAGE\*MERGEFORMAT14页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT14页SMT组件的焊膏印刷指南摘要现在，人们普遍将焊膏印刷作为控制涂饰焊点质量的关键工艺。若想获得优质的焊膏印刷并不是一件很容易办得到的事，焊膏印刷工艺涉及到模板设计、模板制造、模板组装、模板清洗和模板寿命，这几个环节相互作用，相互影响。本文为此为模板的焊膏印刷技术而制定了一个指南，旨在帮助技术人员和生产人员解决实际生产中存在的一些问题，以确保元器件的印刷质量。本文重点论述了SMT组装中球栅阵列（BGA）和芯片尺寸封装（CSP）的焊膏印刷及将各种不同的技术进行了比较，从而为制定最佳的印刷工艺奠定了基础。1模板制造技术模板制造工艺包括加成方法或减去方法。在加成工艺中，如象；电铸成型，是通过添加金属而形成开孔。在减去工艺中，是从模板箔中去除金属而形成开孔。激光切割和化学蚀刻的方法就是典型的减去工艺的例子。1.1模板模板类型：通常使用的模板主要有四种类型：化学蚀刻、激光切割、混合技术、电铸成型。化学蚀刻模板的制造工艺主要是将金属箔切割成特定尺寸的框架，并用光刻胶成像层压在金属箔的两面。通常用光栅配准部件将双面光学工具精确对准、定位，可用双面光学工具将模板开孔图象曝光在光刻胶上。激光切割的模板是通过激光设备中运行的软件Gerber(r)数据而制成的。当PCB上应用了标准组件和细间距组件混合技术时，就应使用激光切割和化学蚀刻组合模板制造工艺。生产出的模板被定义为激光-化学组合模板或称为混合技术模板。电铸成形技术是模板加成的制造方法，这种方法使用了光刻成像和电镀工艺。建议将激光切割或电铸成型的模板用于对均匀释放焊膏的效果要求最高的应用领域中。不过，这些模板成本较高，一项研究说明这类模板的一致性比化学蚀刻的模板好。模板开口设计：模板设计的常见问题是开孔设计及开孔设计对印刷性能的影响。在印刷操作过程中，刮刀在模板上推刮时，焊膏就被挤压到模板的开孔中。然后，在印刷板脱离模板的过程中，焊膏就自然地流入PCB的焊盘上。挤压到开孔中的焊膏若能够完全从开孔壁上释放出来，粘附到PCB的焊盘上，形成完整的焊料块，这是最理想的。焊膏从开孔内壁释放出来的能力主要取决于三个方面的因素：1．模板设计的面积比/孔径比2．开孔侧壁的几何形状3．开孔壁的光滑度在外，我们将几种不同的ＳＭＴ模板开口设计提供于众，作为生产中之参考，见表１。表１SMT通用开孔设计指南元件类型间距焊盘印脚开孔宽度开孔长度模板厚度范围孔径比范围面积比范围PLCC5025231008~102.3~2.91.07～1.17QFP251412606~71.7~2.00.71~0.83QFP201210505~61.7~2.00.69~0.83QFP16108504~51.6~2.00.68~0.86QFP1286403~41.5~2.00.65~0.860402N/A20×3018225~6N/A0.65~0.860201N/A10×208163~4N/A0.65~0.86BGA5032圆形30圆形30圆形6~8N/A0.93~1.25μBGA4015圆形14方形14方形4.5~5.25N/A0.67~0.78μBGA301214方形14方形4.5~5.25N/A0.67~0.78μBGA2012圆形11方形11方形3~4N/A0.69~0.92注意：1）假设μBGA焊盘不是焊料掩膜2）μBGA开口是方形开孔，14mil的开孔角半径应是3mil，11mil的开孔角半径应是2.5mil。3）所有的规格都以mil为单位，圆形用米制，即；0.65mm为25mil，0.5mm为20mil。比率不作为尺寸。4）N/A只作为面积比。模板开口形状：就释放焊膏的效果而言，方形开口要比圆形焊盘或连接的部位好（见图1所示）。方形模板可使焊膏的释放更为流畅。为减少开口堵塞的发生，应将角的半径设在0．010″，对于化学蚀刻的模板，角半径应与模板厚度一致。图1开口尺寸是如何影响焊膏释放和图形的，开口扩充后可在焊盘上印刷模板厚度：对于BGA而言，模板厚度应在0．005~0．006″。对于柱状陶瓷栅阵列（CCGA），要求模板的厚度为0．007″，这样就可将耗用的焊膏量限制在最低的极限，而对CSP来说，要求模板厚度在0．004~0．005″。在使用后一种模板时要特别小心，因为在较大的开口模板上施用焊膏可能会“舀出”焊膏，例如；1206电容或0．050″间距元件。表２所列是推荐使用的模板厚度。表２推荐使用的模板厚度0．050″间距0．010~0．008″0．025″间距0．008~0．006″0．020″间距0．006~0．