1.3 良好的焊接性
用于印刷的焊膏,典型金属含量(焊球总量与焊膏的质量分数)为90%。焊膏的焊球必须符合无氧化物等级,即氧化物含量<0.1%,包括表面吸附氧在内的氧化物总含量≤0.04%。焊膏印刷后保存时间过长,印刷周期过长都会因溶剂等物质挥发而增加氧化程度,影响焊料的润湿性。焊膏应在5~10℃保存,在22~25℃时使用。
根据焊膏的性能和使用要求,可参考以下几点选用适宜的焊膏:
(1)焊膏的活性可根据PCB表面清洁程度来决定,一般采用RMA级,必要时采用RA级;
(2)根据不同的涂覆方法选用不同粘度的焊膏;
(3)精细间距印刷时选用球形细颗粒焊膏;
(4)双面焊接时,第一面采用高熔点焊膏,第二面采用低熔点焊膏,保证两者相差30~40℃,以防止第一面已焊元器件脱落;
(5)当焊接热敏元件时,应采用含铋的低熔点焊膏;
(6)采用免清洗工艺时,要用不含氯离子或其他强腐蚀性化合物焊膏;
(7)还要求焊膏回流焊后有良好的清洁性,极少产生焊料球,有足够的焊接强度。
2 模板
模板是焊膏印刷的基本工具,可分为三种主要类型:丝网模板、全金属模板和柔性金属模板。丝网模板制作简单,适合于小批量的产品,缺点是孔眼通过丝网不容易看到焊盘,定位困难,而通过丝网的焊膏只有孔眼的60%左右,容易堵塞。模板的开口尺寸与模板厚度密切相关,过厚,会导致焊膏的脱模不良,且易造成焊点桥接;过薄,则很难满足粗细间距混装的组装板的要求。选用时参见表2。
表2 模板开口尺寸厚度宽度及引线间距的关系
器件类型 | 引线间距 L/mm |
焊盘宽度 b/mm |
模板开口尺寸 L/mm |
模板厚度 δ/mm |
通用SMT 器件(注) |
1.27 | 0.64 | 0.58 | 0.20~0.25 |
0.65 | 0.35 | 0.30~0.33 | 0.15~0.18 | |
0.50 | 0.30 | 0.22~0.25 | 0.12~0.15 | |
0.40 | 0.22 | 0.18~0.20 | 0.10~0.12 | |
0.30 | 0.18 | 0.12~0.15 | 0.10 | |
BGA | 1.27 | 0.80 | 0.76 | 0.20~0.25 |
1.00 | 0.63 | 0.56 | 0.15~0.20 | |
0.50 | 0.25 | 0.23 | 0.12~0.19 | |
Flip Chip | 0.25 | 0.12 | 0.12 | 0.08~0.10 |
0.20 | 0.10 | 0.10 | 0.05~0.10 | |
0.15 | 0.08 | 0.08 | 0.03~0.08 | |
注:包括SOIC、PLCC、TSOP、QFP等通用器件 |
模板开口一般通过化学蚀刻,激光束切割以及电铸等方法制造。在制造过程中均以取得光滑一致的开口侧壁为目标。模板可采用有焊盘孔眼的锡青铜、铍青铜、不锈钢箔片等材料制作。不锈钢是激光切割来制造模板最常用的材料,经激光束切割后获得的模板开口可以自然形成锥形内壁,有助于焊膏的释放,这一特点对于细间距印刷尤为重要。另外,还可以通过电抛光或镀镍的方法使开口内壁更光滑一致。