SMT 印刷机培-教材

1、印刷机介绍 印刷机是将锡膏印刷到PCB板上的设备，它是对工艺和质量影响最大的设备。 两个品牌的自动印刷机介绍： MPM：UP3000和AP HiE DEK：265GSX和265HorizonMPMUP3000DEKHorizonDEK的主要参数 PCB尺寸：4545mm510508mm PCB厚度：0.46mm 印刷速度：2150mm/s 印刷压力：020Kg Cycle time：10sMPM Up3000的主要参数 PCB尺寸：50.837.2mm559508mm PCB厚度：0.25412.7mm 印刷速度：5203mm/s 印刷压力：022.7Kg Cycle time：6sAP Hi

2、E的主要参数 PCB尺寸：5050mm406508mm PCB厚度：0.3812.7mm 印刷速度：6305mm/s 印刷压力：027.2Kg Cycle time：8s机器配置 温度控制单元（TCU） 自动擦网系统（Wipe system） 真空单元 自动轨道调节 2D检查 SPC数据收集两种印刷机比较项目/名称MPMDEK夹板方式Snugger、真空刀片对准方式TableScreen支撑方式顶针、可塑顶块Autoflex、Grid lock操作系统DOSDOS、Windows NT印刷机的配置和选型 计算Cycle time 选择Option 其他考虑影响印刷的主要因素 锡膏（Solder

3、 paste） 钢网（Stencils） PCB板（Printed circuit board） 刮刀（Squeegees）锡膏 锡膏是一种焊球和焊剂的混合物，通过加热可以连接两个金属表面 就重量而言，90%是金属 就体积而言，50%金属 / 50%焊剂 10 mil厚的锡膏，过完回流炉后只有5 mil锡膏（续）锡膏（续） 焊球 主要功能：在两个或多个金属表面形成永久的金属连接 球形合金粉末 焊剂 提供两个主要功能：1.使焊球混合能够保持均匀。2.它的化学作用可以将元件、PCB焊盘以及焊球表面的氧化物清除。 基材、活性剂、触变剂、溶剂焊球 最常用的焊球： 63% 锡 (Sn) 37% 铅 (P

4、b) 焊球合金成分不同，回流温度也不同 焊料球的尺寸不同，应用也不同网格尺寸ASTM粒度 开孔尺寸 标称 (um)(in)20074 0.002725058 0.002332544 0.001740037 0.001550030 0.001262520 0.00078325400500(-325+400)任何小于1.7mil的锡球，可以通过325的粒度（用-325表示），却不一定通过更小的粒度（例如+400或+500）网格尺寸Fine Pitch推荐值： 脚间距 网格 颗粒尺寸 25 mil Type 3 -325/+40025 milType 3 -325/+400 to 50020 mil

5、Type 3 -325/+50016 milType 4,3 -400/+50012 milType 4 -400/+625注意: 推荐的最小钢网开孔，是4到5个锡球钢网开孔焊剂成分 基材:由松香或松香酯组成，提供粘接性和焊接表面的净化作用 溶剂：由乙二醇、二甘醇组成，用来调整焊膏的粘度 活性剂：胺、胺氢氯化物组成，用来净化焊接表面的氧化物 触变剂：乳化石蜡，防止焊料粉末和焊剂分离焊剂类型RMA:Rosin Mildly Activated（中等活性松香）RA:Rosin Activated（活性松香）WS/OA:Water Soluble/Organic Acids（水溶性/有机酸）LR:L

6、ow Residue/No Cleans（低残留/免清洗）RMA和RA焊剂不一定要清洗，但是当PCB或元件的温度升高到助焊剂的活化温度时（大约150）它们开始形成可以导电的卤化物和盐，引起短路。所以通常也要清洗WS/OA必须要清洗，因为酸会腐蚀掉焊点锡膏粘度 应用方法 Brookfield粘度 针筒点膏 200-400 kcps 丝网印刷 400-600 kcps 钢网印刷 400-1200 kcps备注：Kcps越小=粘度越小不同的锡球类型典型的锡球合金：共晶合金: Sn63 / Pb37 T = 183o C加银: Sn62 / Pb36 / Ag2T = 179o C无铅: Sn96.5

7、 / Ag3.5T = 221o C高温: Sn10 / Pb88 / Ag2 T = 268o C - 302o CStencils（钢网） 有三种常用钢网： Chemical Etched（化学腐蚀） Laser Cut（激光切割） Electro-formed（电铸）化学腐蚀 通常用于25mil以上间距 比其他钢网费用低化学腐蚀化学腐蚀钢网孔(250X)激光切割 费用较高而且内壁粗糙 可以用电解抛光法得到光滑内壁 梯形开孔有利于脱模 可以用Gerber文件加工 误差更小，精度更高激光切割激光切割后的孔壁(250X) 电铸 在厚度方面没有限制 在硬度和强度方面更胜于不锈钢 更好的耐磨性 孔

8、壁光滑且可以收缩 最好的脱模特性 95%.电铸（续） 特殊的衬垫特点，可以减少擦网次数和锡膏溢流 电铸更适合于12mil和以下的间距 费用昂贵电铸电铸开孔(250X)钢网设计 钢网的开孔尺寸要小于焊盘尺寸的20%,但是必须保证钢网开宽度与钢网厚度的比值（宽厚比）不能小于1.5（25mil以下间距）wt宽厚比 = W / t 1.5宽度 = 4-5 锡球直径最小开孔设计钢网设计（续） 间 焊盘尺寸 开孔 钢网厚度 宽厚比 25 15 12 62.0 20 12 9 -10 5 - 61.7 15 10 7 - 8 51.4 12 8 5 - 6 4 - 51.2钢网类型 % 焊膏脱离Chemic

9、al: 65%Laser:75%E-Fab:95%化学腐蚀不推荐用于16mil以下间距low开孔内壁影响焊膏脱离特性钢网设计问题（一） 减少开孔与PCB间的偏差 不对准钢网设计问题（二） 减少开孔量锡膏高度等于钢网厚度 没有减少开孔量 少锡PCB板设计 PCB要求有好的钢性（否则需要定做夹具） PCB要求有最小的弯曲 PCB焊盘的金属化 PCB包装 PCB上的阻焊膜阻焊膜问题阻焊膜高度必须低于焊盘高度焊盘与钢网之间的衬垫必须去掉阻焊膜不对准阻焊膜问题 衬垫： 阻焊膜高出焊盘刮刀 刮刀材料类型 复合材料 金属复合材料刮刀复合材料刮刀 通过刮挖作用改变锡膏的印刷量 比金属刮刀便宜 对于细间距的印刷

10、，推荐使用90以上硬度的复合材料刮刀金属刮刀 使用寿命要长于复合材料 比较脆弱 最流行 刮挖效应的影响较小刮挖效应 使用复合材料刮刀时，太大的刮刀压力会将锡膏从网孔中挖出刮刀试验刮刀试验0.00500.001000.001500.002000.002500.003000.003500.004000.004500.005000.0004080120160160 脚脚QFP锡膏量锡膏量刮挖效应对锡膏量的影响13241324金属刮金属刮刀刀复合刮刀复合刮刀刮刀长度 刮刀两边的长度应该长于PCB板0.51.5英寸刮刀刮刀PCB钢网刮刀角度 刮刀与PCB板之间的角度大约为45角度与压力的关系 刮刀角度可以改变锡膏的受力情况45o用相同的压力滚动和填充锡膏刮刀速度 金属刮刀推荐值0.51.0英寸/秒 复合材料推荐值1.02.0英寸/秒刮刀速度 生产细间距板时，刮刀速度推荐值为0.5英寸/秒环境因素 合适的环境条件对于好的印刷质量是非