据资料统计,在PCB设计正确、元器件和印制板质量有保证的前提下,表面组装质量问题中近70%是出在锡膏印刷工艺上。印刷位置正确与否(印刷精度)、锡膏量的多少、焊料量是否均匀、锡膏图形是否清晰、有无粘连、PCB表面是否被锡膏沾污等,都直接影响PCB组装焊接质量。有许多因素影响印刷质量,其中主要因素包括:
钢网质量:钢网印刷是接触印刷,因此钢网的厚度与开口尺寸确定了锡膏的印刷量。锡膏量过多会产生桥接,而锡膏量过少则会产生焊料不足或虚焊。钢网开口形状以及开口是否光滑也会影响脱模质量。钢网开口一定要喇叭口朝下,否则脱模时会从喇叭口倒角处带出锡膏。
锡膏的印刷工艺性:其次是锡膏的黏度、印刷性(滚动性、转移性)、触变性、常温下的使用寿命等都会影响印刷质量。如果锡膏的印刷性不好,严重时锡膏只是在钢网上滑动,这种情况下根本无法印刷锡膏。
印刷工艺参数:锡膏是一种非牛顿流体,具有黏性。当刮刀以特定速度和角度前进时,它会对锡膏施加一定的压力,推动锡膏在刮刀前面滚动,从而注入网孔所需的压力。锡膏的黏性摩擦力在刮刀和钢网交汇处产生剪切,这种剪切力有助于锡膏顺利注入网孔。刮刀的速度、刮刀的压力、钢网的角度和锡膏的黏度之间存在一定的相互制约关系,因此只有正确控制这些参数,才能确保锡膏的印刷质量。例如,刮刀压力过大会导致锡膏图案粘连,印刷速度过快容易导致锡膏量不足。如果不及时清除钢网底部残留的锡膏,印刷时可能会导致锡膏污染焊盘之外的区域,这些因素都可能导致桥接、虚焊和锡珠等焊接缺陷。
设备精度:在印刷高密度细间距产品时,印刷机的印刷精度和重复印刷精度也会起一定的作用。如果印刷机没有配置视觉对中系统,即使人工图形对准时很精准,PCB的焊盘图形与钢网网孔图形完全重合,但仍然无法解决PCB加工误差的问题。。
对回收锡膏的使用、管理和环境因素的影响:环境温度、湿度及环境卫生对焊点质量都有影响。回收的锡膏与新锡膏要分开存放,环境温度过高会降低锡膏黏度,湿度过大时锡膏会系数空气中的水分,湿度过小时会加速锡膏中溶剂的挥发,环境中灰尘混入锡膏中会使焊点产生针孔。
通过正确控制这些因素,可以改善锡膏印刷工艺,提高PCB组装焊接质量。