簡析貼片(piàn)紅膠(jiāo)印刷(shuā)工藝(yì)

　 随着電(diàn)子行業的飛速發(fā)展，一(yī)些大型的電子(zǐ)加工(gōng)企業(yè)，smt已經成爲主(zhǔ)流，從最(zuì)早的手貼片到(dào)現在的自動化(huà)設備貼(tiē)片(piàn)，大部(bù)分都(dōu)是(shì)采(cǎi)用smt焊(hàn)錫膏工(gōng)藝，但是很多公司的産(chǎn)品有避免(miǎn)不了(le)的插(chā)裝(zhuāng)器件生(shēng)産（如電腦顯示(shì)器等産品），于是(shì)出現了較早的(de)紅膠工(gōng)藝和較(jiào)晚出現(xiàn)的通孔波峰(fēng)焊工藝。但(dàn)是紅膠工藝的生産對(duì)于(yú)波(bō)峰(fēng)焊的(de)控制和pcb的(de)可制造性(xìng)設計(jì)都有(yǒu)很嚴格的(de)要求(qiú)，以下隻介(jiè)紹印刷紅膠工(gōng)藝的(de)設(shè)計(jì)、工藝(yì)參數(shù)等(děng)一(yī)系列要求，是通(tōng)過我(wǒ)們公司(sī)許多客(kè)戶試驗得出的有效經(jīng)驗(yàn)，供smt行(háng)業參(cān)考。

　　客戶們(men)通過可視(shì)對講(jiǎng)産品(pǐn)的試驗，從(cóng)器件的封裝、插(chā)孔的封裝(zhuāng)、器件(jiàn)布局(jú)的(de)合理設(shè)計、模(mó)闆的開孔(kǒng)技(jì)術要求、波峰(fēng)焊參數(shù)的合理(lǐ)調整(zhěng)，線路(lù)闆焊接一次性合格(gé)率達到92％以上(該(gāi)産品上(shàng)有6個20pin以(yǐ)上的ic,一(yī)個(gè)48pin的(de)qfp)。波(bō)峰焊(hàn)接後隻做(zuò)微小的修(xiū)複就(jiù)可以(yǐ)達到(dào)100％的合格率，但焊接效(xiào)率和(hé)手工焊相比，提高(gāo)了(le)3倍以上。

　　以(yǐ)下是(shì)根據客戶的實踐總結出(chū)的一(yī)些具(jù)體設計要(yào)求：

　　一 對于(yú)模闆(pǎn)的厚(hòu)度和開口要求(qiú)

　　（1） 模闆厚度:0.2mm

　　（2） 模闆(pǎn)開口要求(qiú)：ic的開口寬(kuān)度是兩個(gè)焊盤寬度的1/2，可(kě)以開多個小圓(yuán)孔。

　　二 器件的布局要求

　　（1） chip元件的(de)長軸垂直于波峰焊(hàn)機的傳送(sòng)帶方向；集(jí)成電路器(qì)件長(zhǎng)軸應(yīng)平行于波峰焊(hàn)機的傳送帶方(fāng)向。

　　（2） 爲了避(bì)免陰(yīn)影效應，同(tóng)尺寸(cùn)元件(jiàn)的端(duān)頭在平行(háng)于焊料波(bō)方向排成一直(zhí)線；不同尺寸的(de)大小元器件應(yīng)交錯放置；小尺(chǐ)寸(cùn)的元件(jiàn)要排(pái)布在大元(yuán)件的(de)前方；防(fáng)止(zhǐ)元件(jiàn)體遮擋焊接端(duān)頭和引腳。當不能按以上要求(qiú)排布時，元(yuán)件(jiàn)之(zhī)間應留有(yǒu)3~5mm間距(jù)。

　　（3）元器件(jiàn)的特征方向應(yīng)一(yī)緻。如(rú)：電(diàn)解電(diàn)容(róng)器極(jí)性、二極管的正(zhèng)極、三極管(guǎn)的單引腳端(duān)應該垂直于傳輸方向(xiàng)、集成電路的第(dì)一腳等。

　　三(sān) 元件(jiàn)孔徑(jìng)和(hé)焊盤設(shè)計

　　（1） 元件(jiàn)孔一定(dìng)要安(ān)排(pái)在(zài)基本格、1/2基(jī)本格(gé)、1/4基本(běn)格上(shàng)，插裝元(yuán)件焊盤(pán)孔和引腳直徑的(de)間隙爲(wèi)焊錫能很(hěn)好的(de)濕潤(rùn)爲止。

　　（2） 高密(mì)度元件布線時(shí)應采用橢(tuǒ)圓焊(hàn)盤圖(tú)形，以(yǐ)減少(shǎo)連錫(xī)。

　　四 波峰焊(hàn)工藝對元器件和印制(zhì)闆(pǎn)的基本要求

　　（1） 應選擇(zé)三層(céng)端頭結構(gòu)的表面(miàn)貼裝元(yuán)件，元件體和焊(hàn)端能(néng)經受兩次以上260攝氏度波(bō)峰焊的(de)溫度沖擊。焊(hàn)接後器件(jiàn)體不損壞或變(biàn)形，片(piàn)式元件端(duān)頭無脫帽(mào)現象。

　　（2） 基闆應能經受(shòu)260攝氏(shì)度/50s的(de)耐熱(rè)性。銅(tóng)箔抗(kàng)剝強(qiáng)度好，阻焊(hàn)層在(zài)高溫下仍有足夠的粘(zhān)附(fù)力，焊接後(hòu)阻焊層不(bú)起皺。

　　（3） 線路(lù)闆翹曲度小(xiǎo)于0.8-1.0%

　　五 波(bō)峰焊參數(shù)的設(shè)計

　　（1）助(zhù)焊劑系統(tǒng)：發泡風量或助焊劑(jì)噴射壓力(lì)要根據助焊(hàn)劑(jì)接觸pcb底面的情況确定(dìng)：助焊劑(jì)噴塗量要求在(zài)印制(zhì)闆底部有(yǒu)均勻而(ér)薄(báo)薄的(de)一層，助(zhù)焊(hàn)劑塗覆方(fāng)式有塗刷(shuā)發泡和(hé)定(dìng)量噴(pēn)射兩種。

　　a 采用塗(tú)覆和(hé)發泡(pào)方式必須控制助焊(hàn)劑的比(bǐ)重，助焊(hàn)劑的比重一般控制在0.8-0.83之間。

　　b 采用定量噴(pēn)射方式時，焊劑(jì)是密(mì)閉在容器内的(de)，不會(huì)揮發、不會(huì)吸收(shōu)空(kōng)氣中的(de)水分、不會被污(wū)染，因此焊劑成(chéng)分能(néng)保(bǎo)持(chí)不變。關鍵要(yào)求噴頭(tóu)能控制噴(pēn)霧量(liàng)，應經(jīng)常清(qīng)理噴(pēn)頭，噴射孔(kǒng)不能(néng)堵。

　　（2） 預(yù)熱溫度：根(gēn)據波峰(fēng)焊(hàn)機預(yù)熱區的實際情(qíng)況設定（90－130攝氏(shì)度(dù)）。

預熱(rè)的(de)作(zuò)用：将助焊(hàn)劑中的溶劑揮發掉，這樣(yàng)可以減少(shǎo)焊接時産生氣體；助焊劑中松(sōng)香和活性(xìng)劑(jì)開始分(fèn)解和活性(xìng)化，可以去除(chú)印制闆(pǎn)焊盤、元器(qì)件(jiàn)端(duān)頭和引(yǐn)腳(jiǎo)表面的氧(yǎng)化膜以及(jí)其他(tā)污(wū)染物，同(tóng)時起(qǐ)到(dào)保護金(jīn)屬表面防止(zhǐ)發(fā)生再氧(yǎng)化(huà)的作用；使得(dé)印制闆和元器(qì)件充分(fèn)預熱(rè)，避(bì)免焊接(jiē)時急劇升溫産生熱應力(lì)損壞(huài)印制闆和(hé)元器(qì)件。

　　焊接溫(wēn)度和(hé)時間：焊接(jiē)過程(chéng)是焊(hàn)接(jiē)金(jīn)屬表(biǎo)面、熔融焊(hàn)料和空氣等之間相(xiàng)互作(zuò)用(yòng)的(de)複雜(zá)過程(chéng)，必(bì)須(xū)控制(zhì)好焊(hàn)接溫(wēn)度和(hé)時間。如果(guǒ)焊接(jiē)溫度偏低，液體(tǐ)焊料的粘度大(dà)，不能(néng)很好的在(zài)金屬表面潤濕和擴散，容易産(chǎn)生拉(lā)尖(jiān)、橋連和(hé)焊接表面(miàn)粗糙(cāo)等缺(quē)陷，如果焊(hàn)接溫度(dù)過高，容(róng)易損壞元器件(jiàn)，還會産(chǎn)生(shēng)焊點(diǎn)氧化(huà)速度(dù)加快、焊點發烏(wū)、焊點不飽(bǎo)滿(mǎn)等問(wèn)題(tí)。根據印制(zhì)闆的大小、厚度、印制(zhì)闆上(shàng)元器(qì)件的多(duō)少和大小來(lái)确定波(bō)峰焊(hàn)溫(wēn)度，波峰焊(hàn)溫度(dù)一般爲250±5℃，由于熱(rè)量是溫度和時(shí)間的函數，在一(yī)定溫度下(xià)焊(hàn)點(diǎn)和元件(jiàn)受熱的(de)熱量随時間的(de)增加而(ér)增加，波(bō)峰焊(hàn)的焊接時(shí)間通過(guò)調(diào)整傳(chuán)輸帶的(de)速度來控制，傳輸帶的速度要根據不(bú)同型(xíng)号波峰焊的長度(dù)和波峰(fēng)寬度(dù)來調(diào)整，以(yǐ)每個焊點接觸(chù)波峰(fēng)的時(shí)間來表(biǎo)示(shì)焊接時間(jiān)，一般第二(èr)波峰焊接時間爲2.5－4s。闆(pǎn)爬坡角(jiǎo)度和波(bō)峰高度：印制闆爬坡(pō)角度(dù)一般(bān)爲3－7度，建議(yì)5.5－6度。有利于排除(chú)殘留(liú)在焊(hàn)點(diǎn)和元件(jiàn)周圍由焊(hàn)劑産(chǎn)生的(de)氣體。例如(rú)：有smd時(shí)如果設計時通孔比較少，爬坡角度(dù)（傾斜(xié)角）應該大一些，适當的爬坡角(jiǎo)度可(kě)以避免(miǎn)漏(lòu)焊，起(qǐ)到排(pái)氣作(zuò)用；波(bō)峰(fēng)高度一(yī)般控制在印制(zhì)闆(pǎn)厚的2/3和3/4處。

　　（3） 波(bō)峰焊工藝參數(shù)的綜(zōng)合(hé)調整：這(zhè)對提(tí)高波(bō)峰焊(hàn)質量非常重要的。焊接溫度和(hé)時間是形成(chéng)良(liáng)好焊點的首要(yào)條件(jiàn)。焊接溫度(dù)和時間(jiān)與(yǔ)預熱溫度、傾斜角度(dù)、傳輸速度都有關系。綜合調整(zhěng)工藝參(cān)數時首先要保證焊接(jiē)溫度和時(shí)間。有(yǒu)鉛雙波峰焊的(de)第一個波(bō)峰一(yī)般在220－230攝氏度/1s左(zuǒ)右，第二(èr)個(gè)波峰(fēng)一般(bān)在(zài)230－240攝(shè)氏度(dù)/3s左右，兩個波峰的總(zǒng)時間控制(zhì)在4－7s左(zuǒ)右。銅(tóng)含量(liàng)不能超(chāo)過(guò)1％，銅含量增大後，錫的表面張力也增(zēng)大，熔點也高了(le)，所以(yǐ)建(jiàn)議波峰(fēng)焊一(yī)個月撈一次銅(tóng)，維護是将(jiāng)錫爐設(shè)在(zài)200度左(zuǒ)右等(děng)待4－8小(xiǎo)時後(hòu)再撈錫爐(lú)表面(miàn)的含(hán)銅(tóng)雜。

  　　六 紅(hóng)膠的(de)選擇和使(shǐ)用

　　（1） 由于不(bú)是點(diǎn)膠工(gōng)藝，而(ér)是印(yìn)刷紅膠工藝，所以對紅膠的觸(chù)變指數和(hé)粘度(dù)有一(yī)定要求，如果觸變指(zhǐ)數和粘度(dù)不(bú)好(hǎo)，印刷(shuā)後成(chéng)型不好，即(jí)塌陷現象(xiàng)，這樣(yàng)會有(yǒu)部(bù)分ic的本(běn)體粘不上紅膠(jiāo)而備(bèi)掉。 　　    （2） 粘在線(xiàn)路闆上未固化(huà)的膠可用丙酮(tóng)或丙二醇(chún)醚類擦掉或用紅膠專用清(qīng)洗劑清(qīng)洗。
　
　　（3） 将(jiāng)未開口的(de)産(chǎn)品冷藏于2-10℃的(de)幹燥(zào)處，存儲(chǔ)期(qī)爲6個月（以包裝(zhuāng)外出廠日(rì)期爲準）。使(shǐ)用(yòng)前，先将(jiāng)産(chǎn)品(pǐn)恢複至室(shì)溫。

　　（4） 選擇固(gù)化時(shí)間爲：90－120秒，而(ér)固化(huà)溫度在150度(dù)左右(yòu)較好。

　　（5） 要有良好的耐熱性(xìng)和優(yōu)良的電氣性(xìng)能(néng)，以及極低(dī)的吸濕性和(hé)高(gāo)的穩(wěn)定性。

　　七(qī) 印(yìn)刷機(jī)參數調整注意(yì)事項

　　（1） 壓力在4.5公斤左右

　　（2） 紅膠加(jiā)量要使紅膠在模闆(pǎn)上滾(gǔn)動爲(wèi)最好

　　（3） snap off中距離設(shè)爲0.05mm，速(sù)度(dù)設爲(wèi)：2等(děng)級。

　　（4） 自動擦網頻(pín)率設爲2。

　　（5） 生産結束後(hòu)模(mó)闆上的紅(hóng)膠(jiāo)在5天内不(bú)再使用(yòng)時報廢(fèi)處理

　　（6） 紅(hóng)膠一定要準确印刷在(zài)兩個(gè)焊盤中間，不能(néng)偏移。

    文章(zhāng)整理：昊(hào)瑞(ruì)電(diàn)子(zǐ)  /