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0201电子元件高速贴装的研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2009-10-28  浏览次数:502
  • 0201 到 0201 的间距:焊盘边沿到边沿的距离按 4, 5, 6, 8, 10 和 12 mil( 千分之一英寸 ) 变化
  • 焊盘尺寸的影响,标称焊盘尺寸为 12x13mil 的矩形焊盘、中心到中心间距为 22mil 。标称焊盘变化为± 10% 、 20% 和 30% 。
  • 组件方向,在单元 A 、 B 、 C 和 D 中,研究的组件方向为 0° 和 90° 。 E 和 F 单元研究± 45° 角度对 0201 工艺的影响。
  • 单元 1 至 6 研究 0201 与其它无源组件包括 0402 、 0603 、 0805 和 1206 之间的相互影响。这些分块用来决定 0201 组件对其他较大的无源组件的大致影响,它可影响印刷、贴装和回流焊接 ( 散热 ) 。这里,焊盘对焊盘间距为本 4 、 5 、 6 、 8 、 10 和 12mil 。另外, 0201 焊盘尺寸在这六个单元上变化。

  测试载体含有 6,552 个 0201 、 420 个 0402 、 252 个 0603 、 252 个 0805 、 252 个 1206 ,总共 7,728 个无源组件。基板是标准的 FR-4 环氧树脂板,厚度 1.57mm 。迹线的金属喷镀由铜、无电解镍和浸金所组成。所有测试板使用相同的装配设备装配:一部模板印刷机、一部高速组件贴装机、和一台七温区对流回流焊接炉。

模板印刷试验

  为了表现对 0201 无源组件印刷的特征,我们使用了一个试验设计方法 (DOE, design for experiment) ,试验了印刷工艺的几个变数:锡膏的目数、刮刀的类型、模板的分开速度、和印刷之间模板上锡膏滞留时间。这个 DOE 是设计用来决定是否这些因素会影响 0201 装配的印刷工艺。度量标准是印刷缺陷的数量和锡膏厚度的测量。结果是基于 95% 的可信度区间,从统计分析上决定重要因素。印刷缺陷定义为在印刷后没有任何锡膏的空焊盘以及锡桥。

  对于这个印刷试验,模板厚度为 125 微米, 100% 的开孔率,商业使用的免洗锡膏。印刷机的设定是基于锡膏制造商的推荐值,在推荐范围的中间。

模板印刷的试验结果
   表一列出只检查印刷影响的试验。使用了三个度量标准来评估每个试验条件。第一个度量标准是平均锡膏印刷高度。使用一部激光轮廓测定仪从四个象限测量 16 个资料。

表一、第一个模板印刷试验的试验设计

试验编号

锡膏类型

刮刀类型

锡膏滞留时间 ( 分钟 )

分开速度 (cm/s)

1

III

金属

0.5

0.05

2

III

金属

10

0.13

3

III

聚合物

0.5

0.05

4

III

聚合物

10

0.13

5

IV

金属

10

0.05

6

IV

金属

0.5

0.13

7

IV

聚合物

0.5

0.05

8

IV

聚合物

10

0.13

 
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