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無鉛導電膠水印刷術引領SMT技術新潮流

發布時間:2016-06-14 08:02:22 分類:資料中心

 電子技術的飛速發展促進了SMT表面貼裝技術的不斷發展。電子元器件越做越精細;針腳間距越來越小;對元器件貼裝強度和可靠性的要求越來越高。與此同時,公衆對環境保護更加重視,反對大量使用含鉛生産工藝的呼聲越來越高。用無鉛導電膠水代替傳統含鉛錫膏完成元器件貼裝就是在這種背景下産生的一種SMT新技術。

  膠印就是該技術的一個極為關鍵的組成部分。所謂膠印就是通過絲網印刷工藝将膠狀物料按規定的要求印到特定的平面區域,如pcb闆焊盤上。就工藝參數擾動對其工藝過程的影響而言,觸變性是膠印工藝的一大特性。就膠印機理而言,pcb闆焊盤的濕吸附力,印膠粘性及膠印表面張力間的相互作用的平衡使得網闆漏孔中的部分印膠被吸到焊盤上。通過下一次膠印行程,再将網闆漏孔填滿印膠并在新的焊盤上産生濕吸附力。 

  雖然膠印工藝與點膠工藝有其相近之處,但屬二種不同的生産工藝。與後者相比,膠印工藝有這樣一些特點: 

  能非常穩定地控制印膠量。對于底襯(焊盤)間距小至5—10密耳的pcb闆,膠印工藝可以很容易地并且十分穩定地将印膠厚度控制在2±0.2密耳範圍内。 

  可以在同一塊pcb闆上通過一次印刷行程實現不同大小,不同形狀的膠印。膠印—塊;pcb闆所需時間僅與pcb闆寬度及膠印速度等參數相關而與pcb闆底襯(焊盤)數量無關。點膠機則是一點一點按順序地将膠水置于pcb闆上,點膠所需時間随膠點數目而異。膠點越多,點膠所需時間越長。 

  大多數使用膠印技術的客戶在錫膏印刷技術方面往往都是非常有經驗的。膠印技術相關工藝參數的确定可以以錫膏印刷技術的工藝參數作為參考點。

  接下來讨論了印刷工藝諸參數是如何影響膠印過程的。 

  網闆  相對錫膏印刷而言,用于膠印技術的金屬網闆之厚度相對說來要厚一些(0.1—2mm);考慮到膠水不具備錫膏在再流焊時所具有的自動向pcb闆焊盤聚縮之特性,網闆漏孔的尺寸也應小些,但最好不要小于元件針腳尺寸。過多的膠水将導緻元件針腳間短路,(上海SMT)特别是當貼片機難以達到100%完滿的貼片精度時“短路”狀況尤易發生。對于有小間距芯片的pcb闆,應特别注意芯片針腳短路問題。 

  印刷間隙/刮刀  不同于錫膏印刷,膠印時機器的印刷間隙通常設置成一個較小值(而不是為零!),以保證網闆與pcb闆間的剝離尾随刮刀印刷進程而發生。印刷間隙通常與網闆尺寸相關。如果采用零間隙(接觸)印刷,則應采用較小的分離速度(0.1—0.5mm/s)。刮刀硬度是一個比較敏感的工藝參數,建議采用硬度較高的刮刀或金屬刮刀,因為低硬度刮刀刀刃會“挖空”網闆漏孔内的膠印。 

  方向  膠印環氧樹脂類膠水時,建議采用單方向印刷,以消除來回往複印刷可能引起的錯位。刮刀與拂刀(flood blade)交替工作,刮刀完成膠印行程,拂刀将膠水拂回至印程起始位置。 

  印刷壓力/印刷速度  膠水的流變性較錫膏更好。膠印速度可相對高一些,但萬萬不可高達無法使膠水在刮刀刀刃前沿滾動。一般來講,膠印壓力為0.1—1.0Kg/cm。膠印壓力增至恰好刮淨拂布在網闆表面的膠水。  
經驗之談 

  環氧樹脂膠水似乎比錫膏更容易粘結在刮刀上。如果漏印發生時,應檢查刮刀及拂刀(flood blade)上是否粘結有膠水。 女開始膠印闆子,先用印膠将網闆漏孔填滿。即多次印刷同一塊置于印刷位置的pcb闆。一旦網闆漏孔被印膠填滿後,以後每次刮刀完成一個印刷行程,網闆漏孔中的大部分印膠将被印到pcb闆上。而且保證非常穩定的印膠量。對膠印來說,保持網闆漏孔被印膠“粘住”本身就是膠印工藝的内容,完全不必對其大驚小怪。 

  在膠印生産過程中一般無需清潔網闆。如果網闆背面出現“抹污”,僅需對被“抹污”區域作局部清潔。并且必須使用印膠供應商所推薦的清潔劑。 

  膠印厚度在很大程度上取決于印膠的固有特性。在其它工藝參數不變的情況下,使用不同特性的印膠會獲得不同的膠印厚度。 

  采用膠印技術還應注意保證(含金屬銀)膠水,BCP闆及元件金屬引腳在生産工藝溫度及濕度條件下的相容性。 在錫膏印刷工藝中,回流過程在一定範圍内會“自動”糾iE"貼片錯位”。但在膠印技術中,膠印生産工藝決定了工程師們不該“奢望”此“自動糾正”功能。換句話說,膠印工藝對工程師來說更具挑戰性。

來源:無鉛導電膠水印刷術引領SMT技術新潮流

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