焊膏印刷工艺是SMT的关键工艺,其印刷质量直接影响印制板组装件的质量,尤其是对含有0.65mm以下引脚细微间距的IC器件贴装工艺,对焊膏印刷的要求更高。而这些都要受到焊膏印刷机的功能、模板设计和选用、焊膏的选择以及由实践经验所设定的参数的控制。
1 焊膏要求
1.1 良好的印刷性
焊膏的粘度与颗粒大小是其主要性能。焊膏的粘度过大,易造成焊膏不容易印刷到模板开孔的底部,而且还会粘到刮刀上,焊膏的粘度过低,则不容易控制焊膏的沉积形状,印刷后会塌陷,这样较易产生桥接,同时粘度过低在使用软刮刀或刮刀压力较大时,会使焊膏从模板开孔中被刮走,从而形成凹型焊膏沉积,使焊料不足而造成虚焊。
焊膏粘度过大一般是由于配方原因。粘度过低则可以通过改变印刷温度和刮刀速度来调节,温度和刮刀速度降低会使焊膏粘度增大,通常认为对细间距印刷焊膏最佳粘度范围是800~1300Pa.s,而普通间距常用的粘度范围是500~900Pa.s。
焊膏的颗粒形状、直径大小及其均匀性也影响其印刷性能。一般焊膏颗粒为圆球形,直径约为模板开口尺寸的1/5,而且颗粒的直径应均匀一致,其最大尺寸与最小尺寸的颗粒数不应超过10%,这样才能提高印刷的均匀性和分辨率。我们可以从表1中了解焊膏选择与器件间距的相应关系。
表1 焊膏的选择与器件间距的关系
焊膏颗粒尺寸范围d/μm | 目数 | 引脚间距b/mm |
75~45 | -200/+325 | 0.60~1.30 |
45~25 | -325/+500 | 0.40~0.60 |
38~25 | -400/+500 | 0.20~0.40 |
<20 | -500 | <0.20 |
焊膏的粘结性除与焊膏颗粒、直径大小有关外,主要取决于焊膏中助焊剂系统的成分以及其它的添加剂(如胶粘剂、溶剂、、触变剂)的配比量。焊膏良好的粘结性使其印刷时对焊盘的粘附力大于模板开口侧面的粘附力,使焊膏牢固地粘附在焊盘上,改善脱模性,粘接性好且能保持足够的时间,可使元件贴装时减少飞片或掉片。