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SMT表面貼裝新技術(shù) 無(wú)鉛導(dǎo)電膠印技術(shù)

      電子技術(shù)的飛速發(fā)展促進(jìn)了SMT表面貼裝技術(shù)的不斷發(fā)展。電子元器件越做越精細(xì)；針腳間距越來(lái)越小；對(duì)元器件貼裝強(qiáng)度和可靠性的要求越來(lái)越高。與此同時(shí)，公眾對(duì)環(huán)境保護(hù)更加重視，反對(duì)大量使用含鉛生產(chǎn)工藝的呼聲越來(lái)越高。用無(wú)鉛導(dǎo)電膠水代替?zhèn)鹘y(tǒng)含鉛錫膏完成元器件貼裝就是在這種背景下產(chǎn)生的一種SMT新技術(shù)。

　　膠印就是該技術(shù)的一個(gè)極為關(guān)鍵的組成部分。所謂膠印就是通過(guò)絲網(wǎng)印刷工藝將膠狀物料按規(guī)定的要求印到特定的平面區(qū)域，如PCB板焊盤上。就工藝參數(shù)擾動(dòng)對(duì)其工藝過(guò)程的影響而言，觸變性是膠印工藝的一大特性。就膠印機(jī)理而言，PCB板焊盤的濕吸附力，印膠粘性及膠印表面張力間的相互作用的平衡使得網(wǎng)板漏孔中的部分印膠被吸到焊盤上。通過(guò)下一次膠印行程，再將網(wǎng)板漏孔填滿印膠并在新的焊盤上產(chǎn)生濕吸附力。

　　雖然膠印工藝與點(diǎn)膠工藝有其相近之處，但屬二種不同的生產(chǎn)工藝。與后者相比，膠印工藝有這樣一些特點(diǎn)：

　　能非常穩(wěn)定地控制印膠量。對(duì)于底襯(焊盤)間距小至5—10密耳的PCB板，膠印工藝可以很容易地并且十分穩(wěn)定地將印膠厚度控制在2±0．2密耳范圍內(nèi)。

　　可以在同一塊PCB板上通過(guò)一次印刷行程實(shí)現(xiàn)不同大小，不同形狀的膠印。膠印—塊；PCB板所需時(shí)間僅與PCB板寬度及膠印速度等參數(shù)相關(guān)而與PCB板底襯(焊盤)數(shù)量無(wú)關(guān)。點(diǎn)膠機(jī)則是一點(diǎn)一點(diǎn)按順序地將膠水置于PCB板上，點(diǎn)膠所需時(shí)間隨膠點(diǎn)數(shù)目而異。膠點(diǎn)越多，點(diǎn)膠所需時(shí)間越長(zhǎng)。

　　大多數(shù)使用膠印技術(shù)的客戶在錫膏印刷技術(shù)方面往往都是非常有經(jīng)驗(yàn)的。膠印技術(shù)相關(guān)工藝參數(shù)的確定可以以錫膏印刷技術(shù)的工藝參數(shù)作為參考點(diǎn)。

　　接下來(lái)討論了印刷工藝諸參數(shù)是如何影響膠印過(guò)程的。

　　網(wǎng)板  相對(duì)錫膏印刷而言，用于膠印技術(shù)的金屬網(wǎng)板之厚度相對(duì)說(shuō)來(lái)要厚一些(0．1—2mm)；考慮到膠水不具備錫膏在再流焊時(shí)所具有的自動(dòng)向PCB板焊盤聚縮之特性，網(wǎng)板漏孔的尺寸也應(yīng)小些，但最好不要小于元件針腳尺寸。過(guò)多的膠水將導(dǎo)致元件針腳間短路，特別是當(dāng)貼片機(jī)難以達(dá)到100％完滿的貼片精度時(shí)“短路”狀況尤易發(fā)生。對(duì)于有小間距芯片的PCB板，應(yīng)特別注意芯片針腳短路問(wèn)題。

　　印刷間隙／刮刀  不同于錫膏印刷，膠印時(shí)機(jī)器的印刷間隙通常設(shè)置成一個(gè)較小值(而不是為零!)，以保證網(wǎng)板與PCB板間的剝離尾隨刮刀印刷進(jìn)程而發(fā)生。印刷間隙通常與網(wǎng)板尺寸相關(guān)。如果采用零間隙(接觸)印刷，則應(yīng)采用較小的分離速度(0．1—0．5mm／s)。刮刀硬度是一個(gè)比較敏感的工藝參數(shù)，建議采用硬度較高的刮刀或金屬刮刀，因?yàn)榈陀捕裙蔚兜度袝?huì)“挖空”網(wǎng)板漏孔內(nèi)的膠印。

　　方向  膠印環(huán)氧樹脂類膠水時(shí)，建議采用單方向印刷，以消除來(lái)回往復(fù)印刷可能引起的錯(cuò)位。刮刀與拂刀(flood blade)交替工作，刮刀完成膠印行程，拂刀將膠水拂回至印程起始位置。

　　印刷壓力／印刷速度  膠水的流變性較錫膏更好。膠印速度可相對(duì)高一些，但萬(wàn)萬(wàn)不可高達(dá)無(wú)法使膠水在刮刀刀刃前沿滾動(dòng)。一般來(lái)講，膠印壓力為0．1—1．0Kg／cm。膠印壓力增至恰好刮凈拂布在網(wǎng)板表面的膠水。

經(jīng)驗(yàn)之談

　　環(huán)氧樹脂膠水似乎比錫膏更容易粘結(jié)在刮刀上。如果漏印發(fā)生時(shí)，應(yīng)檢查刮刀及拂刀(flood blade)上是否粘結(jié)有膠水。 女開始膠印板子，先用印膠將網(wǎng)板漏孔填滿。即多次印刷同一塊置于印刷位置的PCB板。一旦網(wǎng)板漏孔被印膠填滿后，以后每次刮刀完成一個(gè)印刷行程，網(wǎng)板漏孔中的大部分印膠將被印到PCB板上。而且保證非常穩(wěn)定的印膠量。對(duì)膠印來(lái)說(shuō)，保持網(wǎng)板漏孔被印膠“粘住”本身就是膠印工藝的內(nèi)容，完全不必對(duì)其大驚小怪。

　　在膠印生產(chǎn)過(guò)程中一般無(wú)需清潔網(wǎng)板。如果網(wǎng)板背面出現(xiàn)“抹污”，僅需對(duì)被“抹污”區(qū)域作局部清潔。并且必須使用印膠供應(yīng)商所推薦的清潔劑。

　　膠印厚度在很大程度上取決于印膠的固有特性。在其它工藝參數(shù)不變的情況下，使用不同特性的印膠會(huì)獲得不同的膠印厚度。

　　采用膠印技術(shù)還應(yīng)注意保證(含金屬銀)膠水，BCP板及元件金屬引腳在生產(chǎn)工藝溫度及濕度條件下的相容性。 在錫膏印刷工藝中，回流過(guò)程在一定范圍內(nèi)會(huì)“自動(dòng)”糾iE'貼片錯(cuò)位”。但在膠印技術(shù)中，膠印生產(chǎn)工藝決定了工程師們不該“奢望”此“自動(dòng)糾正”功能。換句話說(shuō)，膠印工藝對(duì)工程師來(lái)說(shuō)更具挑戰(zhàn)性。