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无铅再流焊工艺中常见的问题与对策

  1.无铅锡膏的印刷
  (1)堵孔
  由于铅是一种自润滑性强的金属,无铅锡膏中不含铅,其印刷性会下降,另外Sn-Ag-Cu无铅锡膏的密度要小一点,以Sn-Ag-Cu无铅锡膏为例,其密度为7.4g/cm3,比Sn-Pb锡膏(密度为8.4g/cm3)小,也就是说无铅锡膏要轻些,上述两个因素会导致无铅锡膏不容易从小孔中脱落出来,容易造成印刷时堵孔现象,尤其是易发生在0201元器件模板的印刷之中,用于0201元器件的模板窗口只有0.3mmx0.15mm (12mil×6mil)大小。模板厚度通常是0.125mm (5mil)。在锡膏印刷过程中这类孔很容易引起堵孔。高黏性的锡膏容易粘在小孔壁上,印刷后不容易通过小孔而完整地落在电路板上。所以选择一个适当黏度的锡膏就显得比较重要,此外要用高镍含量的模板,对含有0201元器件模板一定要用电铸模板。
  (2)桥连
  桥连就是印制电路板上的相邻锡膏连在一起。调整印刷机的操作参数能解决这个问题。增加模板的擦洗频率、适当提高印刷速度以及降低刮刀的压力可以帮助改善桥连。但对细间距的器件焊盘印刷时,尽管做了上述的调整,还是会发现桥连现彖,通常元器件之间的距离仅为O.lmm左右。为了避免发现锡膏印刷桥连现象,选择低塌落系数的锡膏是一种比较好的办法,因为有的锡膏随着印刷时间的延长,塌落系数会变大,这样锡膏在印刷一段时间后就可能发生桥连,此外在印刷过程中还应定时地补充新锡膏以保证锡膏工艺性能的稳定性。
  (3)锡膏易粘刮刀
  锡膏粘刮刀是指印刷过程中锡膏粘在刮刀上不易掉下来,这也是无铅锡膏在印刷工艺中常见的缺陷,造成锡膏粘刮刀的主要原因是锡膏黏度太高。引起锡膏黏度增高原因很多,除了无铅锡膏密度较轻以外,还有一个更重要的原因是,从化学的角度来讲,锡膏是一种化学物质,它包括Sn粉和焊剂两部分,Sn粉以超细微粒分散在焊剂中,因此Sn粉会和焊剂密切结合而发生缓慢反应,使其性能变坏。通常建议锡膏要放在低温(OoC~10℃)下存放,使用时不要超过存放期。有时,刚开瓶使用的新鲜锡膏也会出现黏度稍高现象,以致发生粘刮刀现象,通常只要多反复印刷几次,黏度就会下降,不会再粘刮刀了。
  2.元器件贴装
  元器件贴装中的问题,主要会出现0201元器件飞片,由于0201的焊盘小,易出现元器件偏离或元器件丢失,其原因一方面是微量的锡膏本身易发干,就会像一碗水不易蒸笈干,而一滴水很快会蒸发干的道理一样,另一方面从印刷机到贴装过程中不要保留过多的印有锡膏的空板,一般控制在1~2块。锡膏本身是否易发干。