SMT工程部技术员工艺培训资料
一、锡膏部分
1.分类:
按是否含有PB分:有铅:包括62 36 AG2 (熔点179℃)和63 37(熔点179℃)
无铅:主要是SAC305 (SN-3.0AG-0.5CU)和SAC315 (SN-3.8AG-0.7CU) 按锡粉颗粒分:
1号:38-63
2号:38-45
3号:锡粉颗粒为25-45UM
4号:锡粉颗粒为20-38UM (常用)
5号:
锡粉越小,一般印刷性能越好,但因为表面积增加,导致锡粉氧化越严重。开孔最小的IC 脚宽度方向至少排5-8排的锡粉
2.成分:锡粉和FLEX
金属含量一般:有铅为89.5%-90.5%
无铅为88.5%-90.5%
FLEX的作用:1.去氧化,2.防氧化,3使锡膏成糊状,4使锡膏具有可印刷性,不塌陷成分:1.松香:去氧化
2.稀释剂:调节粘度
3.摇变剂:使锡膏具有印刷性,受力就形变,防塌陷
4.添加剂:亮度等变化
3. 运输:在运输途中也要冷藏
4. 检验:一般检验项目包括:粘度,金属含量,坍塌(冷坍塌和热坍塌),锡珠
5. 保存:自锡膏生产日起,一般保质期为6个月(在冷藏条件下),在室温下为7天,储存条件
一般为0-10℃(有些为2-8℃),冷藏的作用是防止FLEX发生化学反应变质和挥发
6. 回温:未回温好的锡膏严禁打开,否则报废
作用:使瓶内锡膏的温度达到室温:1.放置水汽凝结,水份进入锡膏,导致锡膏变质。
2.使锡膏的FLEX活化
条件:室温,不可靠近高温热源
回温时间:一般为4H(有些为3H)以上,但要小于24H
理由:1.用温度计量
2.印刷品质
3.炉后品质
7. 搅拌:
锡膏在冷藏和回温过程中由于锡粉和FLEX的比重不一样,导致锡膏分层。
搅拌的作用:把锡膏成分搅匀
时间:机器搅拌:1000转/分搅拌1分
500转/分搅拌2-3分
手工:一个方向以划园的方式搅拌5分
检验方式:用搅拌刀从锡膏瓶中挑锡膏,锡膏能够成不断的线流下来
手工搅拌时要用塑胶刮刀,用力不要过大,防止把瓶子的塑胶刮到锡膏中。
记录:做好搅拌记录
8. 使用:
搅拌:在添加在钢网上前,要用塑胶搅拌刀搅拌10-30S
加在钢网上的方法和量的控制:
在开始生产时,最少要放1/3瓶的锡浆到丝网上。生产中,操作员应每小时检查一下丝网上的锡浆总量,估量锡浆总量,并把锡浆刮成扁平状。估测的结果至少符
合如下几点:
长Length (L) = 不能超过刮刀的长度但必须超过PCB的长度,两边比PCB
约长20 mm
宽Width (W)= 大约15-30mm
印刷时丝网上锡浆的高度(直径)必须在10~20mm之间,以防止少锡和多锡。当后刮刀运行时,作同样的检查。如下图所示.
丝网
添加锡膏:当钢网上锡膏高度小于10mm 或锡浆不是在刮刀片和丝网之间滚动,则需要添加锡膏
机器搅拌锡膏:MPM机器印刷锡膏前,用机器搅拌锡膏,一般为4-8次,作用:搅拌锡膏和检查是否堵孔
在对钢网上的锡膏做任何人工作业时,要在支撑上用纸或硬纸皮挡住,防止支撑上粘上锡膏刮刀的长度:一般比钢网开孔的宽度一边宽1.5inch。
停止印刷后锡膏管制:
印锡时锡浆在丝网上的使用时间的时间应该小于24小时,从印锡后到过炉应该不超过2小时,否则,PCB/PCBA则要清洁,与生产中锡浆移位一样处理。
锡浆在丝网上放置不用的时间应该小于30分钟,比如在机器有故障以及停机待料的时候,把锡浆重新刮到锡膏瓶中。如果停机时间大于30分钟,则必须清洁刮刀和丝网(参考锡浆使
用前的搅拌要求),因为残留的变质锡浆在再次生产中是不可用的
丝
清洁下来的锡浆不能和没有用过的锡浆混在一起,因为这会影响锡浆的质量。将清洁下来的锡浆放在一个容器中,贴上“已变硬锡浆”的标签
钢网上使用的锡膏处理:
使用小于24个小时的锡浆可在室温下保存至24小时以便再使用。如果锡浆超过24小时
没有用,则应报废。不要把拆封的锡浆再次放回冰箱,始终把用过的锡浆放到独立的容器中,
优先让其他线别使用。
锡膏的使用原则:
先进先出
编号管理
java技术员培训使用登记:任何一瓶锡膏做过任何一个处理均要有相关记录。
9. 锡膏的试用:
检查搅拌后的情况
印刷性:脱膜功能和流动性和塌陷性、拉尖、少锡等问题
炉前品质:用显微镜主要检查密脚元件是否连锡,检查塌陷性能
上锡性:用显微镜检查:不易上锡元件的上锡性(IC,QFN,二极管,三极管,尾插,压敏元件,高电容),看爬锡高度
锡珠:主要是用显微镜检查CHIP和IC焊点旁边的锡珠情况。
锡点表面:检查焊点表面的光泽度
残留物:用显微镜检查大焊点旁和空焊盘、大电容的残留物多少
气泡:用X-RAY检查BGA/CSP、QFN元件的气泡情况
使用条件的难易
做锡珠、坍塌、金属含量、粘度实验。
详情见:锡浆的储存和处理工作指引、锡浆使用和印刷程序指引
二.钢网管理
1.制作:
激光制作:孔壁有毛刺,
蚀刻:开孔光滑,化学蚀刻的模板是模板世界的主要类型。它们成本最低,周转最快。该技术的固有特性是形成刀锋、或沙漏形状
电铸:成本高,交期长
2.检查:
来料检查:项目包括:张力、是否变形、厚度检查、开孔要求检查、是否与PCB对应检查、开孔是否有毛刺检查
定期检查:项目包括:张力、是否变形、是否清洁、版本是否最新、厚度检查、使用次数检查、使用前后检查:项目包括:张力、是否变形、清洁检查。
3.管理:
项目包括:
进出登记、状态登记、本版登记、注意事项登记、使用次数记录、存放位置登记
4.清洁:
使用前后清洁,使用前后清洁后要用风吹除孔内锡粉,清洁最好用钢网清洗机
使用时,每班至少彻底清洁钢网上的锡膏,彻底清洁一次钢网和刮刀
三、炉温曲线
1.典型的炉温曲线:
一般典型的炉温曲线有两种:
(1)升温—升温—回流—降温 (2)升温—恒温—回流—降温 特点:(1)类曲线:上锡能力强,BGA 气泡较多,墓碑元件多 (2)类曲线:上锡能力差,BGA 气泡较少,空焊元件多 有铅炉温曲线要求:
1.升温斜率小于3℃/S,温升太快会导致:锡珠(温升太快,锡膏中的助焊剂成分急速
软化,在助焊剂流动过程中带动锡粉流动,产生锡珠)和大体积(一般是陶瓷电容,BGA等元件)元件损坏
2.140-170℃时间为60-120S,
作用:使助焊剂挥发性成分挥发 缓和正式加热时的热冲击
使PCB和元件的温度均匀分布 促进助焊剂的活化等 注意事项:
如果预烤(温度或时间)不足,由于其与正式回流之间温差太大,容易产生
锡珠;以及由于温度分布不均所导致的墓碑、灯芯效应;以及由于助焊剂的挥发性物质挥发不干净,导致BGA等元件气泡严重。
如果预烤过度,将会引起助焊剂变质和锡粉氧化,会导致上锡能力下降或锡
球未熔
3.大于183℃时间为40-60S
4.整个在回流炉时间保持在4-6分钟。 有铅锡膏无铅元件混合工艺:
1. 大于183℃时间为40-60S(时间太长回导致BGA焊接问题)
2. 大于220℃时间为30-50S
183℃ 235℃ 170
150℃
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