Tecnologia PCBA - Conoscenza di base SMT della stampa della pasta di saldatura

Nella saldatura a riflusso dell'assemblea di montaggio superficiale SMT, la pasta di saldatura viene utilizzata per il collegamento tra il perno o il terminale del componente di montaggio superficiale e il pad e ci sono molte variabili. Come pasta di saldatura, macchina serigrafica, metodo di applicazione della pasta di saldatura e processo di stampa. Nel processo di stampa della pasta di saldatura, il substrato viene posizionato su un banco di lavoro, meccanicamente o sottovuoto bloccato e posizionato, allineato con perni di posizionamento o visione, e la stampa della pasta di saldatura viene eseguita con uno stencil.

Nel processo di stampa della pasta stencil, la stampante è la chiave per ottenere la qualità di stampa desiderata.

Durante il processo di stampa, la pasta di saldatura viene erogata automaticamente e la spatola di stampa viene premuta sul modello in modo che la superficie inferiore del modello contatti la superficie superiore del circuito stampato PCB. Quando la spatola viaggia per tutta la lunghezza dell'area del modello che è corrosa, la pasta di saldatura viene stampata sui pad attraverso le aperture sullo stencil / schermo. Dopo che la pasta di saldatura è stata depositata, lo schermo si stacca immediatamente dopo la spatola e ritorna al luogo originale. Questa distanza di separazione o disimpegno è determinata dalla progettazione dell'attrezzatura, circa 0.020"~0.040".

La distanza di sgancio e la pressione della pinza sono due importanti variabili relative all'attrezzatura per ottenere una buona qualità di stampa.

Se non è disattivato, questo processo viene chiamato stampa on-contact. Quando si utilizza un modello e una spatola interamente in metallo, utilizzare la stampa a contatto. La stampa off-contact viene utilizzata per schermi metallici flessibili.

Ci sono tre elementi chiave nella stampa della pasta di saldatura, che chiamiamo 3S: pasta di saldatura, stencils e squeegees. La corretta combinazione dei tre elementi è la chiave per una qualità di stampa continua.

Squeegee

Quando la spatola sta stampando, la spatola rotola la pasta di saldatura davanti per farla scorrere nel foro del modello e quindi rasca via la pasta di saldatura in eccesso, lasciando la pasta di saldatura spessa quanto il modello sul pad PCB.

Esistono due tipi comuni di raschietti: raschietti in gomma o poliuretano (poliuretano) e raschietti metallici.

Il raschietto metallico è realizzato in acciaio inossidabile o ottone, ha una forma a lama piatta e utilizza un angolo di stampa di 30-55°. Quando si utilizza una pressione più alta, non scaverà la pasta di saldatura dall'apertura e poiché sono metallici, non sono facili da indossare come un raschietto di gomma, quindi non hanno bisogno di essere taglienti. Sono molto più costosi dei squegee in gomma e possono causare usura del modello. Raschietto di gomma, usi 70-90 raschietto di durezza durometro.

Quando si utilizza una pressione troppo alta, la pasta di saldatura che penetra nella parte inferiore del modello può causare ponti di saldatura, richiedendo una frequente pulizia del fondo. Può anche danneggiare la lama della spatola e il modello o lo schermo. L'eccessiva pressione tende anche a estrarre la pasta di saldatura dalle ampie aperture, causando l'insufficienza dei filetti di saldatura. La bassa pressione della spatola causa omissioni e bordi ruvidi. L'usura, la pressione e la durezza della lama della spatola determinano la qualità di stampa e devono essere attentamente monitorati. Per una qualità di stampa accettabile, il bordo della lama della spatola dovrebbe essere tagliente e dritto.

Tipo modello z (Stencil)

I modelli attualmente in uso sono principalmente modelli in acciaio inossidabile, prodotti in tre processi principali: corrosione chimica, taglio laser e elettroformatura.

Poiché la pasta di saldatura stampata dal modello di metallo e dalla spatola metallica è piena, a volte può essere ottenuta una stampa troppo spessa. Questo può essere corretto riducendo lo spessore del modello.

Inoltre, la lunghezza e la larghezza del foro del filo possono essere ridotte ("perfezionate") del 10% per ridurre l'area della pasta di saldatura sul pad. In tal modo, la sigillatura del telaio tra il modello e il pad causata dal posizionamento impreciso del pad può essere migliorata e l'"esplosione" della pasta di saldatura tra il fondo del modello e il PCB può essere ridotta. La frequenza di pulizia della superficie inferiore del modello di stampa può essere ridotta da una volta ogni 5 o 10 stampe a una volta ogni 50 stampe.

Pasta per saldatura

La pasta di saldatura è una combinazione di polvere di stagno e resina. La funzione della colofonia è quella di rimuovere gli ossidi sui perni dei componenti, sui cuscinetti e sulle perline di stagno nella prima fase del forno di saldatura a riflusso. Questa fase è a 150°C. Dura circa tre minuti. La saldatura è una lega di piombo, stagno e argento, e viene riflusso a circa 220°C nella seconda fase del forno di riflusso.

La viscosità è una caratteristica importante della pasta di saldatura. Richiediamo che più bassa è la sua viscosità durante il processo di stampa, migliore è la sua fluidità, che può facilmente fluire nel foro del modello e essere stampata sul pad PCB. Dopo la stampa, la pasta di saldatura rimane sui pad PCB e la sua elevata viscosità mantiene la sua forma riempita senza collassare.

La viscosità standard della pasta di saldatura è approssimativamente nella gamma di 500kcps ~ 1200kcps. Il tipico 800kcps è ideale per la stampa serigrafica a stencil.

C'è un modo pratico ed economico per determinare se la pasta di saldatura ha la viscosità corretta, come segue: Utilizzare una spatola per mescolare la pasta di saldatura nel contenitore per circa 30 secondi, quindi raccogliere un po 'di pasta di saldatura, tre o quattro pollici più alta del contenitore. Lascia che la pasta di saldatura gocciola da sola. All'inizio, dovrebbe scivolare verso il basso come uno sciroppo denso, quindi rompere in sezioni e cadere nel contenitore. Se la pasta di saldatura non scivola via, è troppo spessa e troppo bassa di viscosità. Se continua a cadere senza rompersi, è troppo sottile e la viscosità è troppo bassa.

(1) Impostazione dei parametri di processo

La velocità di separazione e la distanza di separazione tra il modello e il PCB (Snap-off) Dopo che la stampa serigrafica è completata, il PCB e il modello di stampa serigrafica vengono separati, lasciando la pasta di saldatura sul PCB invece del foro di stampa serigrafica.

Per i fori serigrafati più fini, la pasta di saldatura può essere più facile da aderire alla parete del foro invece che al pad. Lo spessore del modello è molto importante. Due fattori sono utili:

In primo luogo, il pad è un'area continua e la parete interna del foro del filo è divisa in quattro lati nella maggior parte dei casi, che aiuta a rilasciare la pasta di saldatura;

In secondo luogo, insieme alla gravità e all'adesione al pad, la pasta di saldatura viene estratta dal foro del filo e attaccata al PCB entro 2-6 secondi per la serigrafia e la separazione.

Al fine di massimizzare questo effetto benefico, la separazione può essere ritardata. All'inizio, la separazione del circuito stampato PCB è più lenta. Molte macchine consentono un ritardo dopo la stampa serigrafica e la velocità di corsa della testa di caduta del tavolo da lavoro può essere regolata per essere più lenta di 2 ~ 3 mm.