Η εκτύπωση με πάστα συγκόλλησης είναι μια κρίσιμη διαδικασία στην τεχνολογία SMT και η ποιότητά της καθορίζει άμεσα τη συνολική απόδοση της παραγωγής SMT.
Αυτό το έγγραφο αναλύει και συζητά βασικούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου του σχεδιασμού των προτύπων, της εφαρμογής της πάστες συγκόλλησης και των συνθηκών της πλακέτας PCB, καθώς και των προτύπων επιθεώρησης μετά την εκτύπωση.Η έρευνα παρέχει πολύτιμες κατευθύνσεις για τη βελτίωση της ποιότητας της εκτύπωσης με πάστα συγκόλλησης.

Επισκόπηση της εκτύπωσης με SMT και με πάστα συγκόλλησης
Η SMT σημαίνει Surface Mount Technology (Τεχνολογία επιφανειακής τοποθέτησης).Στη συνέχεια, οι σανίδες θερμαίνονται σε φούρνο επανεξέτασης για να λιώσουν και να συγχωνεύσουν την πάστα συγκόλλησης, σχηματίζοντας αξιόπιστους και μόνιμους δεσμούς μεταξύ των πινών των κατασκευαστικών στοιχείων και των πλακών κυκλώματος.
Η SMT διαθέτει υψηλή αυτοματοποίηση, υψηλή πυκνότητα συσκευασίας, συμπαγές μέγεθος προϊόντος και εξαιρετική συνέπεια παραγωγής.Η εκτύπωση με πάστα συγκόλλησης παίζει αναντικατάστατο ρόλο στον έλεγχο της απόδοσης.
Οι στατιστικές δείχνουν ότι πάνω από το 70% των ελαττωμάτων στη συναρμολόγηση SMT προέρχονται από τη διαδικασία εκτύπωσης με πάστα συγκόλλησης, ειδικά για πλακέτες κυκλωμάτων υψηλής πυκνότητας.
Τα κοινά ελαττώματα της εκτύπωσης περιλαμβάνουν ανεπαρκή όγκο συγκόλλησης, αιμορραγία, πτώση, αντιστάθμιση της εκτύπωσης, κασσίτερο και άνιμο πάχος.Αυτά τα ζητήματα θα προκαλέσουν περαιτέρω αποτυχίες στα επόμενα στάδια της διαδικασίας, όπως η, κενά συγκόλλησης, ανεπαρκής συγκόλληση και ανοιχτά κυκλώματα.
1Παράγοντες που επηρεάζουν την εκτύπωση με πάστα συγκόλλησης
Η ποιότητα της εκτύπωσης με πάστα συγκόλλησης επηρεάζεται από πολλαπλές μεταβλητές: εξοπλισμό εκτύπωσης, ποιότητα προτύπων, απόδοση σφουγγαρίσματος, ιδιότητες πάστα συγκόλλησης, υποστρώματα PCB, παράμετροι διαδικασίας,και περιβάλλον λειτουργίας.
Στην πραγματική μαζική παραγωγή, συνήθως καθορίζονται οι βασικές προδιαγραφές υλικού (εξοπλισμός εκτύπωσης, υλικό/σκληρότητα/μοντέλο) και οι περιβαλλοντικές συνθήκες (θερμοκρασία, υγρασία, καθαρότητα).
Ως εκ τούτου, η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στην ανάλυση ελεγχόμενων παραγόντων: απόδοση των προτύπων, διαχείριση πάστες συγκόλλησης, επίπεδεια PCB και βελτιστοποίηση παραμέτρων εκτύπωσης.
1.1 Σχεδιασμός, κατασκευή και εφαρμογή των προτύπων
Το πρότυπο επηρεάζει κυρίως
ποσοστό απελευθέρωσης πάστα συγκόλλησης, που ορίζεται ως ο λόγος του όγκου της πάστες συγκόλλησης που μεταφέρεται στο πάντ προς τον συνολικό όγκο των ανοίγματων των προτύπων.
Ποσοστό απελευθέρωσης πάστες συγκόλλησης = όγκος πάστες συγκόλλησης σε πλακίδια / όγκος ανοίγματος πινακίδας
Οι δύο βασικοί δείκτες σχεδιασμού που διέπουν το ποσοστό απελευθέρωσης είναι:
μέγεθος διαφάνειαςκαι
πάχος των προτύπων.
Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν περιλαμβάνουν: τη γεωμετρική δομή των πλευρικών τοιχωμάτων διαφάνειας, την ομαλότητα των πλευρικών τοιχωμάτων, την ταχύτητα διαχωρισμού από προτύπο σε PCB, την καθαρότητα προτύπου και την διαμετρική ακρίβεια του διαφάνειου.
Δύο βασικές αναλογίες σχεδιασμού προτύπων ορίζονται κατωτέρω:
- Αναλογία επιφάνειας: Σχέση της κατακόρυφης επιφάνειας ανοίγματος προς την επιφάνεια πλευρικού τοιχώματος
- Αναλογία όψεων: Σχέση πλάτους διαφάνειας προς πάχος προτύπου
Τύπος:
Αναλογία εμβαδού = Εμβαδός ανοίγματος / Εμβαδός πλευρικού τοίχου =
(Α×W)/[2×(Α+W)×Τ]
Αναλογία όψεως = πλάτος διαφάνειας / πάχος προτύπου =
W/Τ
Με τη συνεχή αναβάθμιση της ηλεκτρονικής ολοκλήρωσης, τα διαστήματα των καρφίτσες των εξαρτημάτων και τα μεγέθη των πλακιδίων συρρικνώνονται σταδιακά, απαιτώντας εξαιρετικά λεπτά ανοίγματα στίβλου και αυστηρότερη απόδοση στίβλου.
Για να εξασφαλιστεί ποσοστό απελευθέρωσης πάστα συγκόλλησης άνω του 75%, οι προδιαγραφές σχεδιασμού πρέπει να πληρούν:Συντελεστής όψεως > 1,5,Συντελεστής επιφάνειας ≥ 0.66
Το πρότυπο IPC-7525B καθορίζει τις καθολικές διαστάσεις διαφάνειας για διάφορα εξαρτήματα.απαιτείται στοχευμένη βελτιστοποίηση βάσει των πραγματικών διαστάσεων πινών των συστατικών για την επίτευξη της συνολικής απόδοσης εκτύπωσης.
Οι διαδικασίες κατασκευής των προτύπων καθορίζουν άμεσα την ομαλότητα των πλευρικών τοιχωμάτων και την ακρίβεια των διαστάσεων.
Οι κύριες διαδικασίες: χημική χαρακτική, κοπή με λέιζερ και ηλεκτρομόρφωση.
Η χημική χαρακτική και η κοπή με λέιζερ είναι αφαιρετικές διαδικασίες, ενώ η ηλεκτρομόρφωση είναι μια πρόσθετη διαδικασία με σημαντικές διαφορές κόστους.
Λαμβάνοντας υπόψη το κόστος παραγωγής και τον χρόνο προετοιμασίας,
Κόψιμο με λέιζερείναι ευρέως υιοθετημένο στη μαζική παραγωγή, ειδικά για εφαρμογές λεπτής ομιλίας κάτω των 0,5 mm.
Η κοπή με λέιζερ εξαλείφει τα βήματα μεταφοράς εικόνας, παρέχοντας υψηλή ακρίβεια τοποθέτησης και χαμηλά ποσοστά σφάλματος.που βελτιώνει σημαντικά την απομόρφωση και την αποδοτικότητα απελευθέρωσης της πάστες συγκόλλησης.
1.2 Ιδιότητες και τυποποιημένη χρήση της πάστες συγκόλλησης
Η πάστα συγκόλλησης είναι ένα ομοιογενές ιξώδες μείγμα που αποτελείται από σκόνη συγκόλλησης συγκόλλησης συγκόλλησης, ροή και λειτουργικά πρόσθετα.
Όταν θερμαίνεται στην θερμοκρασία της επανεξέτασης, η ροή αιωρείται και η σκόνη κράματος λιώνει σε υγρό.Εξαρτάται από την επιφανειακή τάση και την υγρότηταΤο χυμένο συγκόλλημα γεμίζει κενά και σχηματίζει στερεές, υψηλής αξιοπιστίας συγκόλλησεις συγκόλλησης μετά την ψύξη.
Η διαδικασία εκτύπωσης αξιοποιεί πλήρως τηνθικσοτροφίατης πάστες συγκόλλησης: η ιξώδης ικανότητα μειώνεται σημαντικά υπό την πίεση της κοπής, ώστε να επιτρέπει την ομαλή γέμιση μέσω των ανοίγματων των στίχων και την εύκολη απομόρφωση·η ιξώδεςτητα ανακάμπτει γρήγορα μόλις αφαιρεθεί η εξωτερική δύναμη για να αποφευχθεί η πτώση και η αντιστάθμιση.
Προδιαγραφές διαχείρισης πάστες συγκόλλησης