《印刷机培训教材》.ppt

印刷机介绍印刷机是将锡膏印刷到PCB板上的设备，它是对工艺和质量影响最大的设备。两个品牌的自动印刷机介绍：MPM：UP3000和AP HiE DEK：265GSX和265Horizon1可整理pptMPMUP30002可整理pptDEKHorizon3可整理pptDEK的主要参数PCB尺寸：4545mm510508mmPCB厚度：0.46mm印刷速度：2150mm/s印刷压力：020KgCycle time：10s4可整理pptMPM Up3000的主要参数PCB尺寸：50.837.2mm559508mmPCB厚度：0.25412.7mm印刷速度：5203mm/s印刷压力：022.7KgCycle time：6s5可整理pptAP HiE的主要参数PCB尺寸：5050mm406508mmPCB厚度：0.3812.7mm印刷速度：6305mm/s印刷压力：027.2KgCycle time：8s6可整理ppt机器配置温度控制单元（TCU）自动擦网系统（Wipe system）真空单元自动轨道调节2D检查SPC数据收集7可整理ppt两种印刷机比较项目/名称MPMDEK夹板方式Snugger、真空刀片对准方式TableScreen支撑方式顶针、可塑顶块Autoflex、Grid lock操作系统DOSDOS、Windows NT8可整理ppt印刷机的配置和选型计算Cycle time选择Option其他考虑9可整理ppt影响印刷的主要因素锡膏（Solder paste）钢网（Stencils）PCB板（Printed circuit board）刮刀（Squeegees）10可整理ppt锡膏锡膏是一种焊球和焊剂的混合物，通过加热可以连接两个金属表面就重量而言，90%是金属就体积而言，50%金属/50%焊剂10 mil厚的锡膏，过完回流炉后只有5 mil11可整理ppt锡膏（续）锡膏（续）焊球主要功能：在两个或多个金属表面形成永久的金属连接球形合金粉末焊剂提供两个主要功能：1.使焊球混合能够保持均匀。2.它的化学作用可以将元件、PCB焊盘以及焊球表面的氧化物清除。基材、活性剂、触变剂、溶剂12可整理ppt焊球最常用的焊球：63%锡(Sn)37%铅(Pb)焊球合金成分不同，回流温度也不同焊料球的尺寸不同，应用也不同13可整理ppt网格尺寸ASTM粒度 开孔尺寸 标称 (um)(in)20074 0.002725058 0.002332544 0.001740037 0.001550030 0.001262520 0.00078325400500(-325+400)任何小于1.7mil的锡球，可以通过325的粒度（用-325表示），却不一定通过更小的粒度（例如+400或+500）14可整理ppt网格尺寸Fine Pitch推荐值：脚间距 网格 颗粒尺寸 25 mil Type 3 -325/+40025 milType 3 -325/+400 to 50020 milType 3 -325/+50016 milType 4,3 -400/+50012 milType 4 -400/+625注意:推荐的最小钢网开孔，是4到5个锡球钢网开孔15可整理ppt焊剂成分基材:由松香或松香酯组成，提供粘接性和焊接表面的净化作用溶剂：由乙二醇、二甘醇组成，用来调整焊膏的粘度活性剂：胺、胺氢氯化物组成，用来净化焊接表面的氧化物触变剂：乳化石蜡，防止焊料粉末和焊剂分离16可整理ppt焊剂类型RMA:Rosin Mildly Activated（中等活性松香）RA:Rosin Activated（活性松香）WS/OA:Water Soluble/Organic Acids（水溶性/有机酸）LR:Low Residue/No Cleans（低残留/免清洗）RMA和RA焊剂不一定要清洗，但是当PCB或元件的温度升高到助焊剂的活化温度时（大约150）它们开始形成可以导电的卤化物和盐，引起短路。所以通常也要清洗WS/OA必须要清洗，因为酸会腐蚀掉焊点17可整理ppt锡膏粘度 应用方法 Brookfield粘度 针筒点膏 200-400 kcps 丝网印刷 400-600 kcps 钢网印刷 400-1200 kcps备注：Kcps越小=粘度越小 18可整理ppt不同的锡球类型典型的锡球合金：共晶合金:Sn63/Pb37 T=183o C加银:Sn62/Pb36/Ag2T=179o C无铅:Sn96.5/Ag3.5T=221o C高温:Sn10/Pb88/Ag2 T=268o C-302o C19可整理pptStencils（钢网）有三种常用钢网：Chemical Etched（化学腐蚀）Laser Cut（激光切割）Electro-formed（电铸）20可整理ppt化学腐蚀通常用于25mil以上间距比其他钢网费用低钢网钢网钢网钢网板板板板焊盘焊盘焊盘焊盘21可整理ppt化学腐蚀化学腐蚀钢网孔(250X)22可整理ppt激光切割费用较高而且内壁粗糙可以用电解抛光法得到光滑内壁梯形开孔有利于脱模 可以用Gerber文件加工误差更小，精度更高钢网钢网钢网钢网板板板板焊盘焊盘焊盘焊盘23可整理ppt激光切割激光切割后的孔壁(250X)24可整理ppt电铸在厚度方面没有限制在硬度和强度方面更胜于不锈钢更好的耐磨性孔壁光滑且可以收缩最好的脱模特性 95%.镍网镍网镍网镍网板板板板焊盘焊盘焊盘焊盘25可整理ppt电铸（续）特殊的衬垫特点，可以减少擦网次数和锡膏溢流电铸更适合于12mil和以下的间距费用昂贵镍网镍网镍网镍网板板板板焊盘焊盘焊盘焊盘26可整理ppt电铸电铸开孔(250X)27可整理ppt钢网设计 钢网的开孔尺寸要小于焊盘尺寸的20%,但是必须保证钢网开宽度与钢网厚度的比值（宽厚比）不能小于1.5（25mil以下间距）wt宽厚比=W/t 1.5宽度=4-5 锡球直径最小开孔设计28可整理ppt钢网设计（续）间 焊盘尺寸 开孔 钢网厚度 宽厚比 25 15 12 62.0 20 12 9-10 5-61.7 15 10 7-8 51.4 12 8 5-6 4-51.2钢网类型%焊膏脱离Chemical:65%Laser:75%E-Fab:95%化学腐蚀不推荐用于16mil以下间距low开孔内壁影响焊膏脱离特性29可整理ppt钢网设计问题（一）减少开孔与PCB间的偏差钢网钢网钢网钢网板板板板焊盘焊盘焊盘焊盘 不对准30可整理ppt钢网设计问题（二）减少开孔量钢网钢网钢网钢网板板板板焊盘焊盘焊盘焊盘锡膏高度等于钢网厚度 没有减少开孔量 少锡31可整理pptPCB板设计PCB要求有好的钢性（否则需要定做夹具）PCB要求有最小的弯曲PCB焊盘的金属化PCB包装PCB上的阻焊膜32可整理ppt阻焊膜问题阻焊膜高度必须低于焊盘高度焊盘与钢网之间的衬垫必须去掉焊盘焊盘板板阻焊膜阻焊膜阻焊膜不对准33可整理ppt阻焊膜问题衬垫：阻焊膜高出焊盘钢网钢网板板焊盘焊盘阻焊膜阻焊膜34可整理ppt刮刀刮刀材料类型复合材料金属35可整理ppt复合材料刮刀机翼后缘型机翼后缘型机翼后缘型机翼后缘型D D型型型型菱形菱形菱形菱形36可整理ppt复合材料刮刀通过刮挖作用改变锡膏的印刷量比金属刮刀便宜对于细间距的印刷，推荐使用90以上硬度的复合材料刮刀37可整理ppt金属刮刀使用寿命要长于复合材料比较脆弱最流行刮挖效应的影响较小38可整理ppt刮挖效应钢网钢网钢网钢网金属刮刀金属刮刀金属刮刀金属刮刀复合刮刀复合刮刀复合刮刀复合刮刀使用复合材料刮刀时，太大的刮刀压力会将锡膏从网孔中挖出39可整理ppt刮刀试验刮刀试验0.00500.001000.001500.002000.002500.003000.003500.004000.004500.005000.0004080120160160 脚脚QFP锡膏量锡膏量刮挖效应对锡膏量的影响13241324金属刮刀金属刮刀复合刮刀复合刮刀40可整理ppt刮刀长度刮刀两边的长度应该长于PCB板0.51.5英寸刮刀刮刀PCB钢网41可整理ppt刮刀角度刮刀与PCB板之间的角度大约为4542可整理ppt角度与压力的关系刮刀角度可以改变锡膏的受力情况45o用相同的压力滚动和填充锡膏43可整理ppt刮刀速度金属刮刀推荐值0.51.0英寸/秒复合材料推荐值1.02.0英寸/秒44可整理ppt刮刀速度生产细间距板时，刮刀速度推荐值为0.5英寸/秒45可整理ppt环境因素合适的环境条件对于好的印刷质量是非常必要的:温度:维持锡膏的使用条件（要求7076华氏度）不适条件会引起锡膏粘稠或过干湿度:要求在50%左右小于50%会使锡膏变干(挥发性材料会蒸发)大于50%会使锡膏吸收潮气，结果会使锡膏失效或是产生锡球 46可整理ppt环境因素通风:在印刷区保持最小的通风，也是得到最好印刷质量的保证洁净度:对机器和印刷质量同样重要47可整理ppt