SMT生产过程中的印刷通用工艺.doc

毕业设计报告(论文)
报告(论文)题目:SMT生产过程中的印刷通用工艺
作者所在系部: 电子与控制工程学院
完 成 时 间 : 2015年6月17日
北华航天工业学院教务处制
北华航天工业学院电子工程系
毕业设计(论文)任务书
姓 名:
专 业:
班 级:
学号:
指导教师:
职 称:
完成时间:
2015.6.17
毕业设计(论文)题目:
SMT生产过程中的印刷通用工艺
设计目标:
通过写这篇论文了解更多关于SMT生产过程中的印刷通用工艺的知识,对印刷有一个更深层次的理解。
技术要求:
1.了解焊膏的使用。
2.认识并了解印刷机。
3.能够分析出模板对印刷的影响。
4.能够找出并解决印刷缺陷。
所需仪器设备:
手动印刷机、半自动印刷机、全自动印刷机
成果验收形式:
论文答辩
参考文献:
《表面组装工艺基础》、《现代电子产品工艺》、《电子工艺与课程设计》
时间
安排
1
5周---6周
立题论证
3
9周---13周
导师更改
2
7周---8周
准备论文
4
14周---16周
论文答辩
指导教师: 教研室主任: 系主任:
摘 要
焊膏印刷是整个SMT中较为关键的一道程序,印刷工艺涉及到印刷机、焊膏、印刷网版以及印刷过程和各种参数等诸多要素。印刷的好坏直接影响到电子产品的性能及质量。随着电子技术的飞速发展,PCB板电路的集成度和复杂度越来越高,贴片元件占到了元件总数50%~90%。表面组装技术(SMT)已成为当今电子装联技术中最通用的技术,而焊膏印刷是SMT基本工艺中的一道关键工序,其质量直接影响到SMD组装的质量和效率。?
在SMT中印刷主要依靠印刷机将焊膏印制在电路板上元件放置的焊盘上,再由贴片机将电子元件贴装到电路板的焊盘上,利用焊膏的黏附性将元件暂时固定,接着进行热熔焊接,焊膏在加热至一定温度时液化,并在重力和表面张力的作用下铺展,冷却后便将原件与印刷电路板连接在一起焊点。印刷质量直接影响到表面组装元件的性能和可靠性。焊焊膏印刷工艺技术是焊点质量和产品最终质量的保障。有关统计表明,SMT生产中60%~70%的焊接缺陷与焊膏的印刷有关,由此可见焊膏印刷的重要性。本文对SMT实际印刷工艺中常见的缺陷进行分析,得出降低印刷缺陷的具体方法,最终降低印刷工艺对产品焊接的缺陷。
关键词 印刷工艺 SMT 锡膏 模板
目 录
第1章 绪论 1
第2章 焊锡膏 2
2.1 印刷焊膏的原理 2
2.2 焊膏的分类 2
2.3 焊锡膏的组成 2
2.4 影响焊膏特性的主要参数 3
2.5 焊膏使用时的工艺 3
2.6 焊膏的选择 5
2.7 施加焊膏的方法 6
2.8 焊膏的储存 7
第3章 贴片胶 8
3.1 贴片胶的分类 8
3.2 贴片胶的组成 8
3.3 贴片胶的性能及其评估 9
3.4 表面组装工艺对贴片胶的要求 12
3.5 贴片胶的使用工艺要求 12
第4章 印刷模板 14
4.1 模板概述 14
4.2 印刷模板类型 14
4.2.1 模板的结构 14
4.2.2 金属模板的制造方法 15
4.3 钢网设计 15
4.3.1 模板的开口尺寸 15
4.3.2 模板的厚度 15
4.3.3 钢网对锡膏的影响 16
第5章 印刷机简介 17
5.1 印刷机的分类 17
5.1.1 手动印刷机 17
5.1.2 半自动印刷机 18
5.1.3 全自动印刷机 19
5.2 印刷机的作用 20
5.3 印刷机的工作原理 20
5.4 焊膏印刷工艺 20
5.5 影响焊膏印刷的主要工艺参数 25
第6章 常见的印刷缺陷及解决方法 28
6.1 少锡 28
6.2 错位 29
6.3 塌边 29
6.4 拉尖 30
6.5 多锡或焊膏厚度偏大 31
第7章 结论 33
致谢 34
参考文献 35
SMT生产过程中的印刷通用工艺
第1章 绪论
从20世纪60年代问世以来,历经五十余年的发展,已经进入崭新的成熟阶段,不仅成为现代电子组装技术的主流,而且将继续向高精度高密度的技术发展。随着电子产品制造技术的进步,微小型的片式单元代替了原有的晶体类电子元器件。由于SMT组装的电子产品在体积、性能、功能以及价位等方面具有综合优势,故作为新兴的电子组装技术,SMT已经广泛地应用到电子产品组装的各个领域。
随着元件封装的飞速发展,越来越多的PBGA、CBGA、CCGA、QFN、0201和01005阻容元件等得到广泛应用,表面贴装技术亦随之快速发展,在其生产过程中,焊膏印刷对于整个生产过程的影响和作用越来越受到工程师们的重视。获得好的焊接质量,首先要重视的就是焊膏的印刷。生产中不但要掌握和运用焊膏印刷技术,并且要求能分析其中产生问题的原因,并将改进措施运用回生产实践中。印刷机是用来印刷焊膏或贴片胶的。印刷机将在PCB的焊盘上施加适量的焊膏,这样就能够使贴片元器件与PCB相对应的焊盘达到良好的电气连接,而且机械强度也会达到要求的相应值。印刷在保证SMT质量方面起着非常重要的作用。根据相关资料我们得知,如果PCB设计、印刷板与元器件质量都没有问题,那么在表面组装问题中出现的质量问题70%都是在印刷工艺方面。
本课题就从印刷工艺入手,讲述从焊膏到印刷机再到印刷后出现的缺陷等一系列的有关印刷的问题。
第2章 焊锡膏
2.1 印刷焊膏的原理
焊膏和贴片胶都是触变流体,具有粘性。当刮刀以一定速度和角度向前移动时,对焊膏(或贴片胶)产生一定的压力,推动焊膏(或贴片胶)在刮板前滚动,产生将焊膏(或贴片胶)注入网孔或漏孔所需的压力,焊膏(或贴片胶)的粘性摩擦力使焊膏(或贴片胶)在刮板与网板交接处产生切变力,切变力使焊膏(或贴片胶)的粘性下降,有利于焊膏(或贴片胶)顺利地注入网孔或漏孔。刮刀速度、刮刀压力、刮刀与网板的角度以及焊膏(或贴片胶)的粘度之间都存在一定的制约关系。因此,只有正确地控制这些参数才能保证焊膏(或贴片胶)的印刷质量。
2.2焊膏的分类
(1)按合金粉末的成分可分为:有铅和无铅,含银和不含银。(2)按合金熔点分:高温、中温和低温。(3)按合金粉末的颗粒度可分为:一般间距和窄间距。(4)按焊剂的成分可分为:免清洗、有机溶剂清洗和水清洗。(5)按焊剂活性可分为:R(非活性)、RMA(中等活性)、RA(全活性)。(6)按黏度可分为:印刷用和滴涂用。
2.3 焊锡膏的组成
焊膏是由合金焊料粉、糊状焊剂和一些添加剂混合而成的具有一定粘性和良好触变性的膏状体,焊膏的组成与功能见表2-1。
组成
功能
合金粉末
元器件和电路的机械和电气连接
焊剂
活化剂
元器件和电路的机械和电气连接
粘接剂
提供贴装元器件所需的粘性
润湿剂
增加焊膏和被焊件之间润湿性
溶剂
调节焊膏特性
触变剂
改善焊膏的触变性
其它添加剂
改进焊膏的抗腐蚀性、焊点的光亮度及阻燃性能等
(1)合金粉末

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