SMT裝配成功的印刷模版 第 2部分: 印刷計量

討論焊錫膏的模版印刷在SMT裝配中是否成功,在工程師“帶子”裏最重要的工具之一是焊錫膏檢測(SPI)設備。這對於肉眼難以看到的更小的範本孔/焊膏沉積尤其重生,至少對於像我自己這樣的老先生更是如此。重要的是要知道焊盤有焊錫膏,但焊盤與焊盤之間的協調很關鍵。在測量一種印刷工藝是否成功有兩個重要的計量方法:面積比與轉換效率。面積比確定成功的可能性;轉換效率確定成功的數量，方法是比較孔的體積與實際填充孔的體積,正如SPI測量的那樣。

圖1

面積比(AR)對於成功的範本印刷是關鍵的測量;這是範本孔開口除以孔側牆得到的結果。圖1顯示圓形孔的示意圖。簡單的計算顯示面積比(AR)就是圓圈的直徑(D)除以4乘以範本的厚度(t): AR = D/4t.同樣的公式也用於正方形孔,現在的D相當於正方形的側面。至於矩形孔的AR,公式有點複雜: ab/2(a+b)t,其中a和b是矩形的側邊。在工業被廣泛接受的是,為了獲得良好的範本印刷,AR必須0.66。經驗顯示如果AR < 0.66, 則轉換率更低更加不穩定。

轉換效率,另一重要的範本印刷測量是這樣測定的：焊錫膏沉澱物的實際測量值除以孔的體積。正如提到的那樣,測量範本印刷效率最重要的工具是SPI機。SPI設備可以被用於測定不足與過量的焊錫膏沉積，確定焊錫膏沉積是否正好位於PWB焊接的焊盤上。

因此,SPI可以精確地確定焊錫膏沉澱的用量和位置。這些資料能夠從決策過程中消除主觀的或許是錯誤的決定。SPI資料也可以提醒工藝工程師注意可能被忽視的模版印刷問題。

圖2

模版印印刷的一個例子可以見圖2。評估了三種不同焊錫膏(焊錫膏A、B和C)在不同孔徑大小上的使用。圖2注重0402焊錫膏的印刷沉積。按百分比數量在y-軸上測定轉換效率,得出一個比率，比較沉積的焊錫膏體積除以模版孔的實際體積所得到的比率。顯然,100%是目標，這意味著焊錫膏完全充填了洞孔，100%被釋放在PCB焊盤上。

如果有人簡單地取用上述資料的平均值,他們或許選擇焊錫膏C作為選用的材料。雖然用量肯定重要,焊盤與焊盤之間的協調也很關鍵，有時受到忽視。描繪了兩幅圖;下圖報告上圖資料的標準偏差。專家建議在滿足目標(在這種情況下為100%轉換率),協調對於成功也是關鍵的。標準的偏差10%或更低相當於紡一的工藝。當然,工藝也可能協調很差(仍然低於10%的標準偏差)，但轉換率很低,所以兩張圖都是必需的。如果你們有疑慮,可以選擇焊錫膏A作為材料，它接近目標(100%轉換率)和協調(在大多數情況下接近5%的標準偏差)。

為什麼協調重要?幾個例子或許可以解釋。首先,對於個別元件來說，如果在元件的其中一端存在力不平衡，就會形成墓碑。產生力不平衡的原因有許多，包括在這種情況下更多的焊錫膏沉積在一隻焊盤上而不是另一隻焊盤上。在這樣的情況下,當焊錫膏接合時就產生一種不等的拉力,在元件的一端產生更大的力。

第二種例子涉及一種BGA-類型的元件。想一想一排三個連續的焊盤的情景。如果兩個外面的焊盤有足夠的焊錫膏沉積在他們上面，而不是中央的那個焊盤,則中央連接時存在開放性缺陷的可能性顯明增加。

焊錫膏檢測設備在公司的焊錫膏設計與評估工藝中起重要作用。它在你們的SMT裝配工藝中也起到重要的作用。

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