随着电子应用技术不断朝着智能化、多媒体化、网络化的趋势发展,表面贴装技术(Surface Mounting Technology,简称 SMT) 愈发引起人们的重视。
进入21世纪以来,中国已经成为全球规模,电子制造国,且正向电子制造强国迈进。在电子信息产业快速发展的助力下,国内SMT生产线也呈现高速发展的势头。
SMT表面贴装技术主要包括:锡膏印刷、元件贴装、回流焊接三道生产工序。其中,锡膏印刷的效果对SMT组装的质量和效率影响,。据业内评测分析,在排除PCB设计和来料质量问题情况下,60%以上组装缺陷都是由锡膏印刷不良造成的。因此,提升锡膏印刷质量尤为重要。
随着电子产品向短、小、轻、薄化方向发展,锡膏印刷工艺将面临元件小型化、高密度化、PCB轻薄化、高集成化等挑战,主要表现在以下四个方面:
01、01005,03015的大量使用以及公制0201的试验应用;
02、WLCSP、Flip-Chip等器件的大量使用,mini LED/半导体晶元等印刷(stencil Apture size 0.075*0.075mm ),焊点尺寸步入微米级别;
03、软板及软硬结合生产工艺复杂性;
04、Cavity PCB/玻璃板埋线印刷的应用。
锡膏印刷过程主要遵循三个步骤,分别为PCB与网板的精确对位、刮刀推动锡膏滚动填充至网孔内、平台下降网板与PCB分离后锡膏充分转移至PCB焊盘。
一、锡膏的因素
通常在选择锡膏时,要注意以下两个因素:
01.锡粉颗粒Size符合网板开口要求,室温状态下一般粘度要求控制在200±30Pa.S;
02.锡粉形状,一般选择球形或椭球型锡粉,要求长轴/短轴<1.5,否则将会影响到锡膏填充;
二、网板的因素
01.网板制作工艺
网板制作通常根据实际情况而采用三种不同的工艺,
一、化学蚀刻的方式,但是容易使孔壁粗糙,误差>1mil。
二、高精度的网板,则选用激光切割制作方式,因为激光切割的孔壁直,粗糙度小(小于3μm)且有一个锥度。
三、针对如盐粒大小的01005器件,对锡膏印刷有更高的精度要求,需采用电铸成型的方式,能够达到孔壁光滑的效果,但成本偏高。
02.网板制作-Nano涂层
网板制作采用纳米涂层烘烤技术,有利于锡膏转移,减少清洁频率。
03.网板开口设计原则
总原则:在保证足够锡量的情况下应使锡膏有效释放;
球定律:至少有5个锡球能排在模板的最小开孔的宽度方向;
宽厚比(Aspect Ratio) : W/T>1.5面积比(Area Ratio) :(L*W)/ [2(L+W) * T] >0.66
三、印刷机性能对精密印刷的辅助
01.PCB停板及补正调节
①电眼配合Board stop停板,有效降低基板冲击力对Board stop损耗及提升停板位置的精准度;
②平台补偿PCB与网板对位Offset;
02.刮刀控制结构及闭环压力校准
①刮刀控制是通过德森精密专利技术的丝杆直连及压力调节阀来实现,施压稳定,压力误差可控制在±0.2kg;
②闭环压力校准反应时效仅0.2s,真正意义上做到设定压力与实际压力保持一致。
03.优越的网板自动清洗功能
①清洗机构整体升降
②滴淋式清洗结构
③余量智能监控,能够提前预警
④采用特殊擦拭板,网板清洗无残留
04.智能化的配置
①锡膏余量侦测
②Close loop自动补锡
③少量多次的添加有效保持锡膏活性
05.特殊功能对印刷及脱模的帮助
①印刷时网板吸附功能
②PCB侧夹配合自动上压边结构
③钢网自动检测,防止出现堵孔现象
06.刮刀的品质的判别和选用
①材质不易粘连锡膏,充分滚动
②刮刀角度和刀口硬度符合产品工艺要求
③刮刀节能防溢锡,避免锡膏干涸
锡膏印刷是一项高密度、高复杂度的工艺,既受材料的影响,同时又跟设备和参数有直接关系。通过对印刷过程中各个工艺环节的控制,以此实现高质量的印刷。随着电子产品的不断轻薄微量化,对印刷工艺的要求也在逐渐提高,而锡膏印刷机也会持续更新迭代,未来将呈现出以下发展趋势:
01.多板印刷技术
不同型号产品可以交织一起印刷
02.晶元半导体印刷
更精密,要求更高,设备精度更高
03.智能化发展
MES系统控制,远程实时监控设备生产动态和产品生产信息
04.密闭式多样化印刷
零人工参与,全部自动化操作
为了适应锡膏印刷工艺发展趋势,保证表面贴装产品质量,德森精密作为专注于高端智能电子装备的集成商,对锡膏印刷机生产各个环节中的关键因素进行深入分析研究,研发出全新SMT全自动锡膏印刷机,可针对高精度、高复杂度产品进行印刷,实现设备高性能运作,保证高品质的印刷效果。
德森精密Hito Plus A全自动锡膏印刷机
对于整个SMT生产来说,锡膏的印刷质量可谓是重中之重,德森精密在实际生产过程中不断分析总结,坚持自主研发和科技创新的经营方针,持续提高全自动视觉印刷机的技术先进性、工艺精密性和性能稳定性。
高质量,高效率,提升客户竞争力,,德森精密。