焊膏印刷是昆山smt 生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序，影響 PCB 組裝板的焊接質(zhì)量。本文介紹焊膏印刷工藝中影響印刷質(zhì)量的諸多因素，對其形成原因和機理作出分析，并針對這些要素提供了解決方案。

　　
　　　隨著元件封裝的飛速發(fā)展，越來越多的 PBGA 、 CBGA 、 CCGA 、 QFN 、 0201 、 01005 阻容元件等得到廣泛運用，表面貼裝技術(shù)亦隨之快速發(fā)展，在其生產(chǎn)過程中，焊膏印刷對于整個生產(chǎn)過程的影響和作用越來越受到工程師們的重視。在行業(yè)中企業(yè)也都廣泛認同要獲得的好的焊接，質(zhì)量上長期可靠的產(chǎn)品，首先要重視的就是焊膏的印刷。生產(chǎn)中不但要掌握和運用焊膏印刷技術(shù)，并且要求能分析其中產(chǎn)生問題的原因，并將改進措施運用回生產(chǎn)實踐中。
　　
　　1、焊膏的因素
　　
　　　焊膏比單純的錫鉛合金復(fù)雜得多，主要成分如下：焊料合金顆粒、助焊劑、流變性調(diào)節(jié)劑、粘度控制劑、溶劑等。確實掌握相關(guān)因素，選擇不同類型的焊膏；同時還要選擇產(chǎn)品制程工藝完善、質(zhì)量穩(wěn)定的大廠。通常選擇焊膏時要注意以下因素：
　　
　　1.1、焊膏的黏度 (Viscosity)
　　　焊膏的黏度是影響印刷性能的重要因素，黏度太大，焊膏不易穿過模板的開孔，印出的線條殘缺不全，黏度太低，容易流淌和塌邊，影響？∷⒌姆直媼?拖嚀醯鈉秸?浴？
　　
　　　焊膏黏度可以用精確黏度儀進行測量，實際工作中企業(yè)如果采購的是進口？父啵?絞鄙??笨梢圓捎眉虻サ姆椒ㄎ?ざ茸鞫ㄐ耘卸希河霉蔚短羝鷙父啵?詞欠袷鍬??鴝溫湎攏?锏金ざ仁手小Ｍ?保?頤且踩銜??購父嗝看問褂枚加瀉芎玫釀ざ忍匭裕?枰?齙揭韻錄傅悖？
　　
　　　（1）從 0 ℃ 回復(fù)到室溫的過程，密封和時間一定要保證 ;
　　　（2）攪拌好使用專用的攪拌器；
　　　（3）生產(chǎn)量小，焊膏存在反復(fù)使用的情況，需要制定嚴格的規(guī)范，規(guī)范外的焊膏一定要嚴格停止使用。
　　
　　1.2、焊膏的粘性 (Tackiness)
　　　焊膏的粘性不夠 , 印刷時焊膏在模板上不會滾動 , 其直接后果是焊膏不能全部填滿模板開孔 , 造成焊膏沉積量不足。焊膏的粘性太大則會使焊膏掛在模板孔壁上而不能全部漏印在焊盤上。
　　
　　　焊膏的粘性選擇一般要求其自粘能力大于它與模板的粘接能力 , 而它與模板孔壁的粘接力又小于其與焊盤的粘接力。
　　
　　1.3、焊膏顆粒的均勻性與大小
　　　膏焊料的顆粒形狀、直徑大小及其均勻性也影響其印刷性能 , 近行業(yè)中由 01005 器件印發(fā)的對 3# 、 4# 、 5# 焊膏的印刷特性研究真是不少，筆者覺得某一類焊膏的焊料顆粒，型號范圍內(nèi)大顆粒的直徑約為或者略小于模板開口尺寸的 1/5, 再選用適當厚度和工藝打孔的網(wǎng)板就能達到理想的印刷效果。通常細小顆粒的焊膏會有更好的焊膏印條清晰度 , 但卻容易產(chǎn)生塌邊 , 被氧化程度和機會也高。一般是以引腳間距作為其中一個重要選擇因素 , 同時兼顧性能和價格。具體的引腳間距與焊料顆粒的關(guān)系如表 1 所示。
　　
　　現(xiàn)在很多單位都在對 01005 元件的焊盤設(shè)計規(guī)范作考慮，但首要就是結(jié)合對應(yīng)設(shè)計的網(wǎng)板開口和選用的焊膏顆粒對印刷質(zhì)量的影響作評估。
　　
　　1.4、焊膏的金屬含量
　　　焊膏中金屬的含量決定著焊接后焊料的厚度。隨著金屬所占百分比含量的增加 , 焊料厚度也增加。但在給定黏度下 , 隨金屬含量的增加 , 焊料的橋連傾向也相應(yīng)增大。
　　
　　回流焊后要求器件管腳焊接牢固 , 焊量飽滿、光滑并在器件 ( 阻容器件 ) 端頭高度方向上有 1/3 ～ 2/3 高度的爬升。為了滿足對焊點的焊錫膏量的要求 , 通常選用 85% ～ 92% 金屬含量的焊膏 , 焊膏制作廠商一般將金屬含量控制在 89% 或 90%, 使用效果更好。

2、模板的因素

　　2.1、網(wǎng)板的材料及刻制
　　　通常用化學腐蝕和激光切割兩種方法 , 對于高精度的網(wǎng)板 , 應(yīng)選用激光切割制作方式 , 因為激光切割的孔壁直 , 粗糙度小 ( 小于 3μ ｍ ) 且有一個錐度。有人已經(jīng)通過實驗證實針對鹽粒大小的 01005 器件，焊膏印刷有更高的精度要求，激光切割已經(jīng)不能滿足，需要采用特殊電鑄，也叫電鍍。
　　
　　2.2、網(wǎng)板的各部分與焊膏印刷的關(guān)系
　　　開孔的外形尺寸
　　
　　　網(wǎng)板上開孔的形狀與印刷板上焊盤的形狀幾何尺寸對焊膏的精密印刷是非常重要的。在貼片的時候，高端的貼片機能精確控制貼裝壓力，目的也包括盡量不去擠壓、破壞焊膏圖案，以免在回流出現(xiàn)橋連、濺錫。網(wǎng)板上的開孔主要由印刷板上相對應(yīng)的焊盤尺寸決定。一般為網(wǎng)板上開孔的尺寸應(yīng)比相對應(yīng)焊盤小 10% 。實際上不少企業(yè)在網(wǎng)板制作上采取的是開孔和焊盤比例 1 ： 1 ，小批量、多品種的生產(chǎn)還存在大量的手工焊接，筆者實驗焊接過不少 QFN 器件，用的是手工點焊膏的方法，并且嚴格控制了每個點的焊膏量，但無論怎么調(diào)節(jié)回流溫度，用 X-RAY 檢測，器件底部都存在或多或少的錫珠。根據(jù)實際情況不具備制作網(wǎng)板的條件，后用器件植球的方法才達到了較好的焊接效果，但這也是滿足了特殊條件，并只能在很小批量生產(chǎn)時才能使用。

　　（2）、網(wǎng)板的厚度
網(wǎng)板的厚度與開孔的尺寸對焊膏的印刷以及后面的再流焊有著很大的關(guān)系 , 具體為厚度越薄開孔越大 , 越有利于焊膏釋放。經(jīng)證明 , 良好的印刷質(zhì)量必須要求開孔尺寸與網(wǎng)板厚度比值大于 1.5 。否則焊膏印刷不完全。一般情況下 , 對 ,0.3 ～ 0.4 ｍｍ的引線間距 , 用厚度為 0.12 ～ 0.15 ｍｍ網(wǎng)板 ,0.3 以下的間距 , 用厚度為 0.1 ｍｍ網(wǎng)板。

（3）、網(wǎng)板開孔方向與尺寸
焊膏在焊盤長度方向上的釋放與印刷方向一致時 , 比兩者方向垂直時的印刷效果好。具體的網(wǎng)板設(shè)計工藝可依據(jù)表 2 來實施。

3、焊膏印刷過程的工藝控制

焊膏印刷是一個工藝性很強的過程 , 其涉及到的工藝參數(shù)非常多 , 每個參數(shù)調(diào)整不當都會對貼裝產(chǎn)品質(zhì)量造成非常大的影響。

3.1、絲印機印刷參數(shù)的設(shè)定調(diào)整

（1）、刮刀壓力
刮刀壓力的改變 , 對印刷來說影響重大。太小的壓力 , 會使焊膏不能有效地到達模板開孔的底部且不能很好地沉積在焊盤上 ; 太大的壓力 , 則導致焊膏印得太薄 , 甚至會損壞模板。理想狀態(tài)為正好把焊膏從模板表面刮干凈。另外刮刀的硬度也會影響焊膏的厚薄。太軟的刮刀會使焊膏凹陷 , 所以建議采用較硬的刮刀或金屬刮刀。

（2）、印刷厚度
印刷厚度是由模板的厚度所決定的 , 當然機器的設(shè)定和焊膏的特性也有一定的關(guān)系。印刷厚度的微量調(diào)整 , 經(jīng)常是通過調(diào)節(jié)刮刀速度及刮刀壓力來實現(xiàn)。適當降低刮刀的印刷速度 , 能夠增加印刷至印制板的焊膏量。有一點很明顯 : 降低刮刀的速度等于提高刮刀的壓力 ; 相反 , 提高了刮刀的速度等于降低了刮刀的壓力。　

（3）、印刷速度
刮刀速度快有利于模板的回彈 , 但同時會阻礙焊膏向印制板焊盤上傳遞 , 而速度過慢會引起焊盤上所印焊膏的分辨力不良。另一方面刮刀的速度和焊膏的黏稠度有很大的關(guān)系 , 刮刀速度越慢 , 焊膏的黏稠度越大 ; 同樣 , 刮刀速度越快 , 焊膏的黏稠度越小。通常對于細間距印刷速度范圍為 12 ～ 40 ｍｍ /ｓ

　　　重要的還是有一個合格負責人的印刷機操作員，機器參數(shù)可以調(diào)整。工藝流程可以規(guī)范，一個有責任心的印刷機操作員是重要的。