锡膏丝印技术.ppt
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丝印机的分类丝印机的分类钢网开孔设计钢网开孔设计锡膏印刷和注射简介锡膏印刷和注射简介印刷工艺和基板要求印刷工艺和基板要求造成工艺不稳定的因素造成工艺不稳定的因素钢网材料和制造工艺钢网材料和制造工艺刮刀技术刮刀技术丝印机的主要功能参数丝印机的主要功能参数01锡锡膏膏应应用用工工艺艺常常用用常常用用SMTSMT组组装装工工艺艺中中的的组组装装工工艺艺中中的的第第一一个个,也也可可能能是是最最难难第第一一个个,也也可可能能是是最最难难控控制制的的一一个个工工艺艺程程序序。
控控制制的的一一个个工工艺艺程程序序。
02锡锡膏膏应应用用工工艺艺两两种种常常用用的的涂涂布布方方法法两两种种常常用用的的涂涂布布方方法法印印刷刷方方法法注注射射方方法法PrintingDispensing03基基板板丝丝网网或或模模板板焊焊盘盘锡锡膏膏刮刮刀刀锡锡膏膏印印刷刷工工艺艺定定位位填填锡锡刮刮平平释释放放04PRINCIPLESQUEEGEESOLDERPASTESCREENSOLDERLANDPCB丝丝网网印印刷刷工工艺艺一一种种旧旧技技术术。
除除了了特特殊殊用用途途外外已已被被模模板板印印刷刷适适合合大大批批量量生生产产应应用用。
金金属属丝丝网网较较受受欢欢迎迎。
金金属属丝丝以以45度度角角为为最最适适合合。
一一般般为为无无接接触触式式印印刷刷。
ScreenPrintingScreenPrinting05代代替替。
丝丝网网印印刷刷工工艺艺丝丝网网结结构构印印刷刷结结果果ScreenPrintingScreenPrinting06丝丝网网厚厚度度=(2X丝丝线线直直径径)+DD锡锡膏膏量量=(2X丝丝线线直直径径X开开孔孔面面积积比比)+D锡锡膏膏量量的的估估计计丝丝网网厚厚度度丝丝线线乳乳胶胶07丝网应用的弱点较小的有效开孔(需要更大的开孔面积)。
较昂贵的制作工艺。
需要黏性较低的锡膏,印刷效果较差。
印刷后锡膏较易坍塌。
开孔较易阻塞。
不适合用于较微间距。
08模板锡膏印刷StencilPrintingStencilPrinting漏印模板模板开孔印刷结果09模板锡膏印刷的好处较好的锡膏释放。
锡膏量较易计算和控制。
能处理较微间距应用。
免去印刷中的预先填补Flood的工序。
较低的刮刀损损耗。
较耐用和储存要求较松。
保养和清洗较易。
生产工艺调制较简单。
10模板锡膏印刷是个工艺系统.基板:
基板材料焊盘设计工艺能力漏印板:
材料和工艺开孔设计布局大小和厚度刮刀和设置:
材料和硬度外形设置角度高度和压力长度平面度刮动速度锡膏:
流动性黏性颗粒大小新鲜度挥发性丝印机:
可控性精度重复和稳定性保养工艺操作:
工艺知识材料管理监控管理操作态度手艺保养工作一个复杂的系统!
11颗粒形状锡锡膏膏性性能能操操作作知知识识技技术术丝丝印印机机性性能能正正确确的的锡锡膏膏位位置置、外外形形、量量漏漏印印板板技技术术模模板板锡锡膏膏印印刷刷的的技技术术整整合合12模模板板锡锡膏膏印印刷刷技技术术锡锡膏膏滚滚动动良良好好的的填填充充锡锡膏膏必必须须滚滚动动锡锡膏膏必必须须滚滚动动13模模板板锡锡膏膏印印刷刷技技术术刮刮刀刀角角度度刮刮刀刀压压力力锡锡膏膏特特性性刮刮刀刀角角度度刮刮刀刀速速度度锡锡膏膏特特性性锡锡膏膏总总受受力力14PhVXnX(sin)2Ph=锡锡膏膏的的流流体体压压力力模模板板锡锡膏膏印印刷刷的的流流体体力力学学V=刮刮刀刀下下的的锡锡膏膏量量n=锡锡膏膏粘粘性性Viscosity=锡锡膏膏刮刮动动速速度度=刮刮刀刀角角度度15=锡锡膏膏的的反反压压力力。
V=刮刮刀刀下下的的锡锡膏膏量量。
VV=刮刮刀刀速速度度.=刮刮刀刀角角度度.PSQFNETFLIFT=PSQFNET+FLIFTFLIFT=VxnxVVxf()n=锡锡膏膏黏黏性性。
FLIFT模模板板锡锡膏膏印印刷刷的的流流体体力力学学16SqueegeeSpeed(mm/s)PasteAmount(mg/mm2)2080604010012000.40.80.60.50.70.3ProcesswindowScoopingFlooding刮刮刀刀速速度度的的影影响响其其他他因因素素:
其其他他因因素素:
锡锡膏膏、模模板板厚厚度度、开开孔孔设设计计锡锡膏膏、模模板板厚厚度度、开开孔孔设设计计17刮刮刀刀压压力力的的影影响响PSQFNETFLIFTFLIFT=VxnxVVxf()在在正正确确的的刮刮刀刀高高度度的的设设置置下下,刮刮刀刀压压力力PSQ必必须须高高于于印印刷刷时时所所产产生生的的浮浮力力FLIFT。
可可以以刚刚刚刚刮刮清清钢钢板板上上的的锡锡膏膏为为观观察察准准则则。
18压压力力太太小小压压力力太太大大淹淹盖盖现现象象挖挖掘掘现现象象19刮刮刀刀压压力力的的影影响响f(g)XPpastedX=填填充充速速度度=开开孔孔外外形形系系数数=模模板板厚厚度度=锡锡膏膏黏黏性性f(g)=锡锡膏膏压压力力Ppasted00.020.040.060.080.10.120.140.160.180.251020304050607080902mm1mm0.5mmsqueegeespeed(mm/s)dwelltime(sec)DWELLTIMEVSPRINTSPEED锡锡膏膏填填充充和和停停顿顿时时间间20锡膏印刷的基板要求基板焊盘和设计和质量尺寸准确、稳定。
设计配合模板。
足够硬度和平坦和模板能有良好的接触面。
适合稳固的在丝印机上定位。
阻焊层和油印不影响焊盘。
21锡膏印刷的基板要求双面板底面元件考虑:
密度(支撑考虑)元件高度板面清洁:
尘埃。
残留锡膏。
人体油渍。
22锡膏印刷的基板要求CoatingCulandPCBPCBsolderlandsolderresist阻焊层避免高于焊盘。
足够的阻焊油印刷距离。
选择平坦的焊盘保护层:
OSPSILVER/GOLD/NICKELTIN/LEADHASL如用热风整平应采用水平整平工艺。
23模板阻塞现象2分钟5分钟15分钟24PRINTNUMBERAVE.PASTEVOLUMEPrintedsoldervolumebehaviorafterpausesinprintcycle.缺锡现象因素:
锡膏特性。
锡膏状况。
环境条件。
间隔时间。
模板设计。
工艺设置。
25防止缺锡现象良好的模板开孔设计、材料和制作工艺。
YGWHXTL优化的焊盘设计采用良好的锡膏和管理方法正确的工艺调制。
管制间隔时间。
适当的模板清洗。
26锡膏量不稳定的因素刮刀的压力不正确(太高或太低都会)锡膏没有滚动不良的模板设计不良的释放工艺调制不良的基板定位系统设备性能和状况。
27SQUEEGEESOLDERPASTESTENCILSOLDERLANDPCB接触式和无接触式印刷接触式印刷无接触式印刷良好的效果但需要手艺经验。
能较好的处理微间距。
更应注意释放工艺。
对模板较少张力。
对较不平的基板有利。
实用于释放控制较差的丝印机。
适用于黏性较低的锡膏。
效果较差但速度较快。
28刮刀的发展。
刮刀和流变学。
丝印刮刀的种类。
刮刀的主要参数。
新的刮刀技术和优缺点。
29刮刀的种类四边或菱形五边、DCUT或单锋形30刮刀的种类长条切面聚氨基甲酸酯橡胶金属片31刮刀的发展聚氨基甲酸酯橡胶初形较广的控制范围允许较快的速度处理较粘的锡膏磨损较大变化的推进角度较好的效果对压力较敏感控制难度较高32刮刀的发展聚氨基甲酸酯橡胶金属刮刀金属刮刀:
解决了橡胶刮刀的挖掘问题。
简化工艺调制。
性能较稳定。
对PCB和漏印模板界面要求较高。
不适用于Step-stencil的场合。
寿命较橡胶类的长,但价格较高。
非常通用。
容易损坏,须小心处理。
33where,=锡膏对刮刀的浮力=锡膏在刮刀下的量VV=刮刀刮动速度=刮刀推动的角度(对模板)PSQFNETFLIFT=PSQFNET+FLIFTFLIFT=VxnxVVxf()Vn=锡膏的粘性(Viscosity)FLIFT适适用用在在正正常常工工艺艺范范围围内内的的现现象象!
适适用用在在正正常常工工艺艺范范围围内内的的现现象象!
丝印的流变现象3445o60o55o55o刮刀推动角度刮刀角度(静态)不同于刮刀推动角度(动态)!
刮刀角度(静态)不同于刮刀推动角度(动态)!
35STENCILSQUEEGEEATTACKANGLE可变刮刀推动角度刮刀刮刀推动角度推动角度漏印模板漏印模板决定因素:
刮刀硬度、静态角度、压力调制、速度调制。
决定因素:
刮刀硬度、静态角度、压力调制、速度调制。
366090durometer90120durometer120180durometerDurometer-硬硬度度计计标标度度,常常用用于于标标定定刮刮刀刀的的硬硬度度。
硬硬度度计计标标度度,常常用用于于标标定定刮刮刀刀的的硬硬度度。
刮刮刀刀的的硬硬度度金金属属刮刮刀刀橡橡胶胶刮刮刀刀刮刮刀刀硬硬度度直直接接影影响响和和限限制制工工艺艺调调制制能能力力刮刮刀刀硬硬度度直直接接影影响响和和限限制制工工艺艺调调制制能能力力!
3760-80durometer120durometer刮刮刀刀的的硬硬度度低低硬硬度度:
需需较较高高的的刮刮刀刀压压力力设设置置。
印印刷刷时时刀刀锋锋可可能能会会变变形形。
较较易易产产生生挖挖掘掘的的不不良良现现象象。
较较能能跟跟随随模模板板表表面面起起伏伏情情况况。
高高硬硬度度:
稳稳定定和和较较易易控控制制。
模模板板的的磨磨损损较较大大。
较较能能防防止止挖挖掘掘的的不不良良现现象象。
不不能能跟跟随随模模板板表表面面起起伏伏情情况况。
38STRAIGHTNESSFLATNESSSHARPNESS1powdersizepreferred刮刮刀刀刀刀锋锋要要求求锋锋利利程程度度刀刀面面平平坦坦程程度度锋锋刃刃平平直直程程度度39SINGLESQUEEGEEDIRTYPROCESSDOUBLESQUEEGEECLEANERPROCESS单单刮刮刀刀和和双双刮刮刀刀40SINGLESQUEEGEEDOUBLESQUEEGEEPUNCHINGPUSHING单单刮刮刀刀和和双双刮刮刀刀对对锡锡膏膏粉粉粒粒的的影影响响(变变形形)对对锡锡膏膏粉粉粒粒的的影影响响(变变形形)41新的刮刀技术密封式对锡膏有利。
内部压力增加锡膏填充效果。
工艺调制较简单。
印刷速度较快。
价格非常昂贵。
只改善部分的丝印问题。
42PistonPastecassetteTransferheadSolderPasteConditioningchamberPCBStencil新的刮刀技术43-良好钢网的要求。
-钢网的性能参数。
-钢网材料和制造工艺的选择。
-开孔设计考虑。
-如何制定完整的钢网制作指标?
44正确的锡膏量良好的释放后外形良好的基板界面容易定位和印刷丝印钢网性能考虑可靠的焊点可靠的硬件接触和稳定没有焊球、短路等问题减少清洗频率良好的工艺管制能力设计必须照顾到同一板上不同元件的需求设计必须照顾到同一板上不同元件的需求!
45影响钢网设计的因素YGWHXTL元件封装种类元件封装种类元件种类的混合范围元件种类的混合范围焊盘的设计焊盘的设计丝印机性能丝印机性能锡膏特性锡膏特性46PerformanceBrassStainlesssteelMolybdenumAlloy42NickelMechanicalstrengthChemicalresistanceEtchabilityCostFine-pitchcapabilityNoteANoteANoteA:
Needelectropolishing.常常用用钢钢网网材材料料的的比比较较47钼的特性-自润滑特性。
-比不锈钢密