SMT實訓中的錫膏印刷技術

施紀紅健雄職業技術學院，江蘇 蘇州 215400

0 引言

表面貼裝技術(Surfacd Mounting Technolegy簡稱SMT)，是一種電子裝聯技術，起源于20世紀80年代，是將電子貼片元件，如電阻、電容、晶體管、集成電路等安裝到集成電路板上,并通過釬焊形成電氣聯結。這是目前電子組裝行業里最流行的一種技術和工藝，掌握SMT技術已成為高職電子專業學生的必須。基于此，我院購買了整套的SMT設備，建立了SMT生產線，通過開展真實的生產實訓幫助學生掌握SMT技術和工藝，提高技能。在SMT工藝流程中焊膏印刷是第一道工序,也是SMT質量的基礎。作者根據實訓中的經驗,總結介紹了手工錫膏印刷中需要注意的一些重要問題。

1 焊錫膏

1.1 焊錫膏的選擇

焊錫膏由助焊劑和焊料粉組成，它的質量好壞直接關系到產品質量的好壞。印刷速度、粘結力、回流后橋連、立碑、錫球、潤濕性不足、虛焊、假焊等問題的產生均與焊錫膏質量有關。

一般先根據設備和工藝條件選擇合適的焊錫膏大類。按焊料合金熔化溫度可分為常溫（183℃）、高溫、低溫。按助焊劑類型可分為松香型、免洗型和水溶型。按合金種類可分為含鉛型和無鉛型。從環保的角度出發，在沒有熱敏感零件的情況下，建議選擇免清洗型無鉛（高溫）焊錫膏。

再根據具體的工藝要求從粘度、顆粒度等指標來細化選擇焊錫膏。焊錫膏的粘性程度的單位為“Pa·S”，全自動印刷機一般選擇200Pa·S～600Pa·S的焊錫膏，而一般的手工和半自動印刷選擇的焊錫膏其粘度一般在600Pa·S～1200Pa·S左右。焊錫膏的顆粒度根據PCB板上距離最小的焊點之間的間距來確定：如果有較大間距時，可選擇顆粒度大的錫膏，反之即當各焊點間的間距較小時，就應當選擇顆粒數小的焊錫膏；一般選擇顆粒度直徑約為模板開口的1/5以內。但并不是顆粒越小越好，顆粒小的焊錫膏，焊錫膏印條更清晰,但也更容易產生塌邊,被氧化程度和機會也高。

1.2 焊錫膏的存儲

焊錫膏密封保存在0℃～10℃時，有效期為6個月。注意點是冰箱必須24h通電、溫度嚴格控制在0℃～10℃,需要每天檢查記錄溫度, 焊錫膏不要緊貼冰箱壁。新進焊錫膏在放冰箱之前貼好狀態標簽、注明日期并填寫焊錫膏進出記錄單。

1.3 焊錫膏使用方法

取用原則：使用時依據本次實訓焊錫膏需要量，選擇合適的包裝規格，一般以250g、500g的包裝為主，以此避免焊錫膏失效造成損失。嚴格執行先進先用原則，并且優先使用回收（舊）焊錫膏，但只能用一次，再剩余的做報廢處理。使用舊焊錫膏時必須與新焊錫膏混合，新舊焊錫膏混合比例控制在4：1～3：1，且要求為同型號同批次。

回溫：焊錫膏使用前，保存密封狀態在室溫（20℃～25℃濕度45%～75%）中回溫4h以上，并在焊錫膏瓶上的狀態標簽紙上寫明解凍時間，同時填好焊錫膏進出記錄單。千萬不可用加熱的方法使焊錫膏回到室溫，急速的升溫會使焊錫膏中焊劑的性能變壞，從而影響焊接效果。

攪拌：手工攪拌時，用攪拌刀按同一方向攪拌5min～10min，以達到合金粉與焊劑和混合均勻。表現為：用刮刀刮起部分焊錫膏，刮刀傾斜時，焊錫膏能順滑地滑落。特別注意印刷中，如果焊錫膏偏干時可手動按同一方向攪動1min。

回收：焊錫膏啟封后，放置時間不得超過24h。生產結束或因故停止印刷時，鋼網板上剩余焊錫膏放置時間不得超過1h，此時應將剩余焊錫膏單獨用干凈瓶裝、密封、冷藏。

2 手動印刷

2.1 鋼網的安裝及定位

鋼網使用前，用放大鏡或對光檢查漏孔有無堵塞。把檢查完好的鋼網裝在印刷臺上，上緊螺栓。

在手工印刷中電路板的定位一般常用的有機械孔定位和邊定位。機械孔定位是取一塊電路板放到印刷臺面上，移動電路板，將電路板上的一些大的焊盤和鋼網的開口對準，對準率達到90%時，用大頭針固定在選取的過孔上，用鉗子剪掉多余在釘子，敲平做定位釘,再用印刷臺微調螺銓調準。邊定位是將電路板放到合適的位置后，用雙面膠固定兩塊廢棄的電路板夾緊要印刷的電路板。安裝時特別注意鋼網的平面必須與電路板呈平面接觸，否則將造成印刷錫膏點的坍塌和鋼網壽命的減少。再要注意的是印刷電路板在安裝前應檢查板面的翹曲度和表面清潔度，因為電路板表面不清潔或氧化嚴重將降低焊膏的附著力，并對焊接的質量產生影響。

2.2 印刷焊錫膏

用攪拌刀取用部分焊錫膏放在鋼網前端，盡量放置均勻，注意不要加在漏孔里，焊膏量不要太多，保證印刷時鋼網上焊錫膏成柱狀體滾動，直徑為1cm～1.5cm即可。焊錫膏添加的原則是少量多次，在操作過程中可以隨時添加。

手工印刷，刮刀的角度、壓力和速度很難控制，因此印刷開始時，一定要多觀察，細體會，找到最適當的度。用刮刀從焊錫膏的前面向后均勻地刮動，刮刀角度為45°～60°為宜，角度太大，易產生焊錫膏圖形不飽滿，角度太小，易產生焊錫膏圖形沾污，刮完后將多余的焊錫膏放回模板的前端。刮刀壓力太大，容易使焊錫膏圖形沾污（連條），壓力太小，留在模板表面的焊錫膏容易把漏孔中的焊錫膏一起帶上來，造成漏印，并容易使焊錫膏堵塞模板的漏印孔。但在保證印出焊點邊緣清晰、表面平整、厚度適宜的情況下刮刀壓力盡量輕。印刷的速度不要太快，速度太快容易造成焊錫膏圖形不飽滿的印刷缺陷，一般情況下，10mm/s～20mm/s為宜。印刷時應保證焊錫膏相對于刮刀為滾動而非滑動；

2.3 印刷時的注意點

印刷完焊錫膏的電路板，一般半小時內完成貼片，2h內完成回流焊。如果超過時間未進行的，必須進行洗板，重新印刷及貼片。

每印刷完成一塊電路板，應對其進行檢查，根據印刷結果判斷造成印刷缺陷的原因，印刷下一塊電路板時，可適當改變刮板角度，壓力和印刷速度，直到滿意為止。檢查發現焊錫膏圖形沾污（連條），或模板漏孔堵塞時，隨時用蘸有無水乙醇的無纖維紙擦模板底面。特別是印刷窄間距產品時，由于其對焊點的成型效果的要求高，一般采用高粘度的焊錫膏，此時要特別注意對鋼網的清洗工作，一般每印刷完一塊電路板都必須將模板底面擦干凈。

印刷雙面貼片的電路板，一般應先印元件輕、元件少的一面，當此面貼片焊接完成后，再進行元件多或有大器件一面的印刷。印刷第二面時需要在印刷臺面上放置墊條，把電路板架起來（墊條放在已經完成貼片和焊接這一面沒有元器件的位置上），墊條的高度略高于電路板上已焊接的最高的元器件，此時要注意固定模板處墊片的高度和印刷臺上電路板定位銷的高度也要相應提高。

3 結論

焊錫膏印刷的工藝性非常強，除了以上介紹的原因外，還有很多其它的因素影響焊錫膏印刷的質量。所以在生產實訓中一定要指導學生，引導學生善于觀察、認真分析，結合實際情況提出問題，解決問題，獲得高質量的產品。

[1]朱桂兵.SMT生產過程中印刷焊膏的控制[J].絲網印刷，2006，10：1-6.

[2]耿明.SMT焊膏印刷的質量控制[J].電子工藝技術，1999，20(4)：161-163.

[3]劉曉輝,魏東.SMT印刷缺陷分析及工藝研究[J].電子工藝技術，2008，29(1)：19-23.