SMT中的焊膏印刷实用技术

　　一、焊膏的成份和特性
　　焊膏主要有金属粉末、助焊剂、溶剂和胶凝剂或悬浮剂等均匀混合组成。根据用途的不同，金属粉末通常由锡、铅、铟、银、金等两种或两种以上金属组成的混合物，金属粉末的细度通常在2575微米之间。金属粉末是焊膏中的主要成份，也是装联焊接后的留存物，约占焊膏重量的90%左右，助焊剂是金属粉末的载体，其组成与通用助焊剂基本相同，通过助焊剂的活化作用能消除被焊材料表面以及合金粉末本身的氧化膜，使焊剂迅速扩散并附在被焊金属的表面，助焊剂的组成对焊膏的扩展性、润湿性、印刷后塌落以及清洗、焊珠的形成都有很大影响，同时也和它的贮存寿命有关。
　　焊膏的流变性质即粘度，焊膏粘度是指焊膏受到外来推力产生流动时所出现的一种反阻力。焊膏中溶剂多粘度低，反之粘度则高。焊膏粘度随金属漏版上刮板的运动变化而变化，当刮板刮印时粘度变低，在刮板停止作用后，焊膏又恢复到原来的粘度。同时粘度也随温度的变化而变化，温度升高时焊膏的粘度会降低。焊膏印刷到焊盘以后的伸展能力即焊膏的塌落，焊膏塌落度是影响焊膏印刷的关键性能指标。焊膏的塌落主要取决于焊膏中金属成份的重量（百分含量）和金属粉末的组成，金属粉末的含量越高，塌落越小，而焊膏的塌落度越小，焊接效果就越好。
　　二、焊膏的选用
　　1、SMT焊膏的金属种类和含量
　　不同的金属焊料具有不同的熔点及焊接性能，从而造成不同焊接温度要求不同的焊膏，同时金属粉末的含量对焊膏印刷涂覆以及焊接效果也有很大影响。金属含量较高可改善焊膏的塌落度，可防止焊珠的形成，但对印刷工艺和焊接要求较为严格，金属含量较低时，润湿性好，印刷简单，但易于塌落，产生焊珠，桥接等质量缺陷。通常焊膏中的金属含量在75%92%之间。但对精细间距元器件的焊膏，应选用高于90%的焊膏，而对于焊接热敏元器件的焊膏，应选用低熔点的。
　　2、焊膏的金属粉末形状
　　焊膏的金属粉末是在惰性气体中将熔融的焊料雾化制成微细的粒状金属。焊膏中金属粉末的颗粒形状有3种：即球形、不定形和近球形。球形颗粒其表面有较低的氧化比，不定形颗粒没有明显的形状和细度，该种焊膏因有较大的表面氧化比，故焊接性能较差，而近球形焊膏（如椭圆形）则介于二者之间。焊膏中金属粉末的颗粒细度在2075微米之间，一般来说，焊膏颗粒细度选择的依据是：最小尺寸的金属漏版开孔应能允许同时通过34个颗粒，对于精细间距的元器件应选用颗粒细度在2040微米之间的球形焊膏。
　　3、助焊剂的类型
　　焊膏的助焊剂类型有3种：RA（活化性）、RMA（弱活化型）和R（非活化性），通常选用RMA型比较合适。
　　4、焊膏焊接后的清洗方法
　　焊膏的清洗方法主要有溶剂清洗型、水清洗型和免清洗型3种，对于可靠性要求高的电子产口应考虑选用水清洗型和溶剂清洗型的焊膏，而对于一般民用电子产品则可选用免清洗型焊膏。
　　5、焊膏粘度
　　焊膏粘度是焊膏的主要性能，通常认为精细间距焊膏印刷的最佳粘度范围为8001300KPS，而普通间距焊膏印刷的粘度范围则在500900之间。
　　三、焊膏使用中的注意事项
　　1、焊膏理想的工作温度为2025℃，相对湿度为4060%RH，这样的操作条件对焊膏印刷最为有利。
　　2、焊膏的贮存温度要求为05℃，并要求保持稳定性，通常要放在冰箱中。
　　焊膏在使用时，从冰箱取出后不要立即打开包装，要放在工作环境条件下即室内温度进行温度平衡1至2小时后再打开包装，要使焊膏中水份完全干燥。
　　3、为了保持良好的印刷适性，漏印前必须充分搅拌均匀，约搅拌5分钟以后再投入使用.因为焊膏贮存时会产生分离，即焊膏中比重较大的焊料粉末与比重较轻的助焊剂、添加剂和溶剂混合物相分离。
　　4、贮存寿命，它的有效期一般约为3个月。故在购买时一次不要购买太多。
　　四、焊膏的印刷技术
　　焊膏的印刷方式有2种：一种是采用丝网印刷，另一种是采用金属漏版印刷。由于丝网印刷不能保证焊膏的透网及顺利脱网，故金属漏版印刷方式已经成为焊膏印刷的主流。
　　1、金属漏版制作
　　制作漏版的材料一般有黄铜和不锈钢，材料的厚度为0.150.3MM，漏版要求耐磨，窗孔开口孔壁光滑平整无锯齿。焊膏渗透性好，漏版拉伸小，回弹性好。不锈钢漏版有许多优点，如硬度、应力承受、蚀刻质量、印刷效果与使用寿命都优于黄铜版式。不锈钢制作漏版有两种：即蚀刻法和激光切割法。蚀刻法相似于双面印制板的加工，即两面通过光敏抗蚀剂制作出双面图形，再进行双面蚀刻出窗孔，加工容易成本低，蚀刻断面不平滑且精度低，窗口截面形状成为两头大中间小的鼓形，不利于焊膏的释放。而激光切割法可以得到孔壁平直或有利于焊膏脱离漏版的小锥度窗孔，其孔壁较为粗糙，可以通过电抛光或者镀镍方法使开孔内壁光滑一致，但加工价格较高。金属漏版可分为刚性版和柔性版2种，刚性版因为没有伸张性和回弹力只能进行接触印刷，而柔性版是把金属漏版用高强度的快干胶粘贴在不锈钢丝网印刷区域内，待干透后用刻刀划去该区域内的胶膜，露出印刷窗孔，由于是柔性的，故有一定的伸张性和回弹性，既可用于接触印刷，又可用于非接触印刷。
　　2、刮板
　　刮板可采用各种硬度的橡胶刮板和金属刮板,其刀口一般有三种形状：锐角、直角和平角。
　　当印刷网距小于0.3MM时，金属刮板是最佳的材料。而聚氨酯刮板会被压入到漏版开孔内，而把焊膏挖走，使得焊膏的高度不一致。金属刮板经镀镍和聚四氟乙烯特殊处理后可获得更加理想的印刷品质。经镀镍处理后的刮刀更容易使焊膏从刮板表面释放。经聚四氟乙烯涂层处理可使刮板表面更光滑，延长漏版使用寿命。聚氨脂刮板对于较小窗孔可以提供理想的印刷效果。当印刷只有0.13MM宽度的窗孔开口时，金属刮板趋于横向剪切焊膏，而聚氨脂刮板则趋于推动焊膏进入漏版开孔，使焊膏得以顺利地沉积在焊接盘上。
　　3、刮板刮印压力
　　刮板的刮印压力要根据实际生产产品的要求，如对漏版厚度、窗孔孔径大小以及焊膏的粘度进行选择，还要考虑到刮板的硬度，对于精细间距印刷采用硬度较高的刮板，甚至使用金属刮板，刮板压力与刮板硬度成反比，而与漏版的厚度和焊膏的粘度成正比，刮印压力一般为（0.030.05）KG/MM.
　　4、刮板印刷速度
　　印刷速度也是影响焊膏的重要工艺参数，在印刷中具有很重要的作用，印刷速度太快则会引起刮板滑行，造成漏印，速度太慢，则造成图形边缘不锐利，不整齐或玷污焊接盘。刮印速度与焊接盘的间距成正比，而与漏版厚度及焊膏粘度成反比，一般来说，要求刮板的刮印速度应控制在（1025）MM/秒范围内。同时刮板的其他工艺参数包括刮板的厚度，长度，刮板相对于刀架的弹力以及刮板相对于漏版的角度等，这些参数均不同程度地影响焊膏的分配，其中刮板相对于漏版角度影响着印刷焊膏的着墨量以及焊膏的分辨率，通常刮板运行角度为6065度时，焊膏的印刷品质最佳。（责任编辑：SMT加工工艺）

（原文地址：http://www.smtsmt1.com/smt/Tech_8_2574.html）

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焊膏是个好东西，再难焊的芯片都能能焊好

谢谢楼主分享经验！

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