PCBA-Technologie - SMT Grundkenntnisse im Lotpastendruck

Beim Reflow-Löten der SMT-Oberflächenmontage wird die Lotpaste für die Verbindung zwischen dem Stift oder der Klemme der Oberflächenmontage-Komponente und dem Pad verwendet, und es gibt viele Variablen. Wie Lötpaste, Siebdruckmaschine, Lötpastenanwendungsmethode und Druckprozess. Beim Bedrucken von Lötpaste wird das Substrat auf eine Werkbank gelegt, mechanisch oder vakuumgeklemmt und positioniert, mit Positionierstiften oder Vision ausgerichtet und der Lotpastendruck mit einer Schablone durchgeführt.

Im Schablonenpasten-Druckprozess ist der Drucker der Schlüssel zur Erzielung der gewünschten Druckqualität.

Während des Druckvorgangs wird die Lotpaste automatisch ausgegeben und die Druckrakel wird auf die Schablone gedrückt, so dass die untere Oberfläche der Schablone die obere Oberfläche der Leiterplatte berührt. Wenn die Rakel durch die gesamte Länge des korrodierten Musterbereichs fährt, wird die Lotpaste durch die Öffnungen auf der Schablone/Sieb auf die Pads gedruckt. Nachdem die Lötpaste abgelagert wurde, reißt der Bildschirm sofort nach der Rakel ab und kehrt an die ursprüngliche Stelle zurück. Dieser Trennungs- oder Ausschaltungsabstand wird durch das Ausrüstungsdesign, etwa 0.020"~0.040" bestimmt.

Auslöseabstand und Rakeldruck sind zwei wichtige gerätebezogene Variablen, um eine gute Druckqualität zu erzielen.

Wenn es nicht deaktiviert ist, wird dieser Vorgang als On-Contact-Druck bezeichnet. Wenn Sie eine Vollmetallschablone und Rakel verwenden, verwenden Sie Kontaktdruck. Der berührungslose Druck wird für flexible Metallsiebe verwendet.

Es gibt drei Schlüsselelemente im Lötpastendruck, den wir 3S nennen: Lötpaste, Schablonen und Squeeges. Die richtige Kombination der drei Elemente ist der Schlüssel zur kontinuierlichen Druckqualität.

Squeegee

Wenn die Rakel druckt, rollt die Rakel die Lötpaste vorne, um sie in das Schablonenloch fließen zu lassen, und kratzt dann die überschüssige Lötpaste ab, wodurch die Lötpaste so dick wie die Schablone auf dem PCB-Pad bleibt.

Es gibt zwei gängige Arten von Abstreifern: Gummi- oder Polyurethan-Abstreifer (Polyurethan) und Metallabstreifer.

Der Metallschaber besteht aus Edelstahl oder Messing, hat eine flache Klingenform und verwendet einen Druckwinkel von 30-55°. Bei höherem Druck grabt es die Lötpaste nicht aus der Öffnung heraus, und da sie aus Metall sind, sind sie nicht so einfach zu tragen wie ein Gummischaber, so dass sie nicht scharf sein müssen. Sie sind viel teurer als Gummisqueegees und können Schablonenverschleiß verursachen. Gummischaber, verwenden Sie 70-90 Durometer Härte Schaber.

Bei zu hohem Druck kann die Lötpaste, die in den Boden der Schablone eindringt, Lötbrücken verursachen, was häufiges Abwischen des Bodens erfordert. Es kann sogar die Rakel und Schablone oder den Bildschirm beschädigen. Übermäßiger Druck neigt auch dazu, die Lotpaste aus den breiten Öffnungen auszugraben, was zu unzureichenden Lötfilets führt. Der geringe Druck der Rakel verursacht Auslassungen und raue Kanten. Verschleiß, Druck und Härte der Rakel bestimmen die Druckqualität und sollten sorgfältig überwacht werden. Für eine akzeptable Druckqualität sollte die Kante der Rakel scharf und gerade sein.

z-Vorlage (Schablone)

Die derzeit verwendeten Schablonen sind hauptsächlich Edelstahlschablonen, die in drei Hauptprozessen hergestellt werden: chemische Korrosion, Laserschneiden und Elektroformen.

Da die Lötpaste, die durch die Metallschablone und die Metallrakel gedruckt wird, voll ist, kann manchmal ein zu dicker Druck erzielt werden. Dies kann korrigiert werden, indem die Dicke der Schablone reduziert wird.

Darüber hinaus können die Länge und Breite des Drahtlochs um 10% reduziert ("fein abgestimmt") werden, um die Fläche der Lötpaste auf dem Pad zu reduzieren. Dadurch kann die Abdichtung des Rahmens zwischen der Schablone und dem Pad, verursacht durch die ungenaue Positionierung des Pads, verbessert werden, und die "Explosion" der Lötpaste zwischen dem Boden der Schablone und der Leiterplatte kann reduziert werden. Die Reinigungshäufigkeit der Unterseite der Druckvorlage kann von einmal alle 5- oder 10-Drucke auf einmal alle 50-Drucke reduziert werden.

Lötpaste

Lötpaste ist eine Kombination aus Zinnpulver und Harz. Die Funktion des Kolophoniums besteht darin, Oxide an Bauteilstiften, Pads und Zinnperlen in der ersten Stufe des Reflowing-Lötofens zu entfernen. Diese Stufe liegt bei 150°C. Dauert etwa drei Minuten. Löt ist eine Legierung aus Blei, Zinn und Silber und wird bei ca. 220°C in der zweiten Stufe des Reflow-Ofens reflowed.

Viskosität ist ein wichtiges Merkmal der Lotpaste. Wir verlangen, dass je niedriger seine Viskosität während des Druckprozesses, desto besser seine Fließfähigkeit, die leicht in das Vorlagenloch fließen und auf dem PCB-Pad gedruckt werden kann. Nach dem Drucken bleibt die Lotpaste auf den Leiterplattenpads und ihre hohe Viskosität behält ihre gefüllte Form, ohne zusammenzubrechen.

Die Standardviskosität der Lötpaste liegt ungefähr im Bereich von 500kcps~1200kcps. Der typische 800kcps ist ideal für den Schablonensiebdruck.

Es gibt einen praktischen und wirtschaftlichen Weg, um festzustellen, ob die Lotpaste die richtige Viskosität hat, wie folgt: Verwenden Sie einen Spatel, um die Lotpaste im Behälter für etwa 30 Sekunden zu rühren, dann nehmen Sie etwas Lotpaste, drei oder vier Zoll höher als der Behälter. Lassen Sie die Lotpaste von selbst tropfen. Am Anfang sollte es wie ein dicker Sirup nach unten gleiten, dann in Abschnitte brechen und in den Behälter fallen. Wenn die Lotpaste nicht rutscht, ist sie zu dick und zu viskos. Wenn es weiter fällt, ohne zu brechen, ist es zu dünn und die Viskosität ist zu niedrig.

(1) Einstellung von Prozessparametern

Die Trenngeschwindigkeit und der Trennabstand zwischen der Schablone und der Leiterplatte (Snap-off) Nachdem der Siebdruck abgeschlossen ist, werden die Leiterplatte und die Siebdruckschablone getrennt und die Lotpaste auf der Leiterplatte anstelle des Siebdrucklochs gelassen.

Bei feinsten Siebdrucklöchern kann die Lotpaste leichter an der Lochwand anstelle des Pads haften. Die Dicke der Schablone ist sehr wichtig. Zwei Faktoren sind vorteilhaft:

Erstens ist das Pad ein kontinuierlicher Bereich, und die Innenwand des Drahtlochs ist in den meisten Fällen in vier Seiten unterteilt, was hilft, die Lötpaste zu lösen;

Zweitens wird die Lotpaste zusammen mit der Schwerkraft und der Haftung auf dem Pad aus dem Drahtloch gezogen und innerhalb von 2 bis 6 Sekunden für den Siebdruck und die Trennung auf der Leiterplatte befestigt.

Um diesen positiven Effekt zu maximieren, kann die Trennung verzögert werden. Zu Beginn ist die Trennung der Leiterplatte langsamer. Viele Maschinen erlauben eine Verzögerung nach dem Siebdruck, und die Hubgeschwindigkeit des fallenden Kopfes des Arbeitstisches kann eingestellt werden, langsamer als 2~3 mm zu sein.