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SMT电路板丝印工艺技术（doc 19页） SMT丝印是科学，不是艺术 在一块典型的PCB （印刷电路板）上，可能有几百个元件，600 到1,000个联接点（即焊盘pad）。因此这些端点的焊接不合格率 必须维持在一个最小值。一般来说，PCB不能通过测试而须要返 工的有60%是由于锡膏（solder paste）丝印质量差而造成的。本 文将讨论丝印（screen printing）的基本要素，并探讨生产中持 续的完美丝印品质所需的技术。 在锡膏丝印中有三个关键的要素，这里叫做三个S： Solder paste （锡膏），Stenci I s （丝印模板），和Squeegees （丝印刮板）。 三个要素的正确结合是持续的丝印品质的关键所在。 膏（第一个S） 锡膏是锡珠和松香（resin）的结合物，松香的功能是在回流 （reflowing）焊炉的第一阶段，除去元件引脚、焊盘和锡珠上的 氧化物，这个阶段在150。C持续大约三分钟。（resin有时叫 做rosin,严格地说，resin是天然产品，而rosin是人造产品。） 焊锡是铅、锡和银的合金，在回流焊炉的第二阶段，大约220。C 时回流。银和松香都起帮助熔化焊锡和湿润（wett ing）以达到回 流的作用，即助焊剂的作用。（湿润wetting：是焊接效果的描 述词，被焊物好象被锡所浸“湿”。） 球状的焊锡颗粒制造成各种混合尺寸，然后筛选、分级，锡膏是 按照锡珠的大小来分级的，如下： 2 型：75~53问 3型：53飞8问 4 型：38~25pm(p = micron = 0. 001mm ) 三球定律 三球定律给生产提供了一个选择丝印模板的简单公式，锡膏中锡 珠的大小必须与丝印模板相匹配，如下所述： 经验公式： 至少有三个最大直径的锡珠能垂直地排在丝印模板的厚度方向 上。 ?至少有三个最大直径的锡珠能水平地排在丝印模板的最小 孔的宽度方向上。 如图中所示为丝印模板及锡珠的截面图: 计算略为复杂，因为锡珠是用米制mi cron @）来度量，而丝印模 计算略为复杂，因为锡珠是用米制 mi cron @）来度量，而丝印模 板厚度的工业标准是美国的专用单位thou! (1 pm=1 x10~3mm, 1 thou=1 x103 i nches, 25pm?1 thou.) 锡膏类型 3x最大的锡珠尺寸 最接近的模板厚度 2 型：7553g 3x75p,=225|i=9. Othou 9 thou 3 型：5338p 3x53p=159p=6.4thou 6 thou 4型：3旷25p 3x38p=114p=4. 6thou 4 thou  丝印孔的尺寸是由元件引脚间隔(pitch)决定的，焊盘的尺寸一 般是引脚间隔的一半。(丝印孔的尺寸实际上可能比焊盘(pad) 尺寸小一点)，例如，25thou (0. 63mm)的间隔，丝印孔为 12. 5thouo因此锡膏的选用必须满足丝印模板上最小的丝印孔: 元件最小引脚间隔 最小丝印孔 合适的锡膏类型 16 thou 8 thou 2 型：75~53|1 12 thou 6 thou 3 型：53~38卩 8 thou 4 thou 4 型：3旷25ji 因此，丝印模板的厚度通常是决定因素，大多数应用是选择标准 的6thou厚的丝印模板，3型的锡膏。 粘度是锡膏的一个重要特性，从动态方面来说，在丝印行程中， 其粘性越低，则流动性越好，易于流入丝印孔内，印到PCB的焊 盘上。从静态方面考虑，丝印刮过后，锡膏停留在丝印孔内，其 粘性高，则保持其填充的形状，而不会往下塌陷，这一点对于等 待贴片前丝印在焊盘上的锡膏更为重要。 锡膏在其容器罐内的粘度是使用一种精巧的、通常很昂贵的实验 室粘度计测量而得的。标准的粘度是在大约500kcps^1200kcps 范围内，较为典型的SOOkcps用于模板丝印是理想的。判断锡膏 是否具有正确的粘度有一种更为实际和经济的方法，如下: 用刮勺在容器罐内搅拌锡膏约30秒钟，然后挑起一些锡膏，高 出容器罐三、四英寸，让锡膏自行往下滴，开始时应该象稠的糖 浆一样滑落而下，然后分段断裂落下到容器罐内。如果锡膏不能 滑落，则太稠，如果一直落下而没有断裂，则太稀，粘度太低。 丝印模板（第二个S） 历史上，使用一种厚的乳胶丝网，它有别于丝印模板，现在只有 少数锡膏丝印机使用。金属模板比乳胶丝网普遍得多,优越得多, 并且也不会太贵。下图给出了一个价格比较的概念: 乱 乱本 激光刻制金属棋桅 厚乳胶丝岡 0 丝孔面积％ 100 厚乳胶丝网 锡膏印刷技术源自于完善建立的工业丝印(silk screen printing)行业，因此术语“丝印”被源用到这种要求较稠沉淀 物的锡膏印刷。厚乳胶丝网原本比金属模板经济得多，但使用寿 命不长，而且用