SMT的成功優化 – 第6部分: 焊錫膏顆粒尺寸對於使用超細範本孔隙對印刷的影響

SMT的成功優化

第6部分: 焊錫膏顆粒大小及其對範本印刷超細焊錫膏沉積的影響

關於使用超細焊錫膏SMT優化的範本印刷部分最後的帖子在我們研究焊錫膏顆粒大小的影響時總述我們以前討論過的各種問題。 2014年5月，我在Toronto SMTAI上介紹過下列一些資訊。這些發現來自一台專門設計以區分不同錫錫襄膏功率類型之間的轉換率和統一性的焊錫膏印刷設備。 為了減少變數的數目, 使用相同的範本, 刮刀和印刷參數。

圖1. 設備印刷機的設置

一塊4微米厚的鐳射切割的範本,250mm橡膠滾軸與邊緣防護裝置，無箔薄的夾鉗和景觀真空支撐塊。圖1描繪該實驗使用的印刷機設置。每種焊錫膏印刷的速度是50mm/s，葉片壓力4.4kg,分離速度5mm/s,分離距離2mm。不理想的範本擦洗方法在只1小時暫停濕潤/乾燥/真空(W/D/V)期間使用。

圖2.試驗車

選擇一台試驗車(圖2)，重點是6,7,8,9,10及12微米圓形和正方形以及0201焊盤，包括阻焊層限定(SMD)焊盤和非阻焊層限定(NSMD焊盤。以免洗和水溶性助焊劑配方評估四種粉末類型。通過連續印刷20次測量暫停反應,暫停1小時,然後再印刷6次。印刷最初PWBs之後立即併入W/D/V範本擦洗。Koh Young KY-3020T鐳射掃描系統用於測量範本印刷沉積的數量。收集1,386,500資料點(焊錫膏沉積)。

圖3.焊盤標籤,描述和相關的面積比

圖3顯示元件識別及相關的面積比。

圖4.試驗結果流覽

圖4代表相應試驗資料的流覽。上圖的y-軸顯示轉換率，體積%。下圖顯示工藝的標準偏差:<10%標準的偏差，00%轉換率是我們的目標。

在我們的調查過程中，我們排除了0201和12微米晶片規模元件技術包裝(CSP)試驗焊盤:這些沒有在圖4描繪。在這些焊盤上描繪的焊錫膏沉積印刷精美，無論功率和助焊劑類型，並因此排出了我們進一步的調查。圖4的資料顯示最小的試驗縫隙(6微米)對於所用的功率類型或者助焊劑車都印刷得不理想。6微米孔隙的面積比相當小(0.375)，至少結果不相符。

圖5. 7微米平方焊錫阻焊層限定焊盤

圖4顯示7微米孔隙的生動改善，需要進一步調查, 主要在水溶性和免清洗的助焊劑配方之間。 圖5 更加詳細地顯示改善，擴大7微米孔隙的觀察，打破停頓1小時之前和之後的資料。 比較免洗和水溶性焊錫膏時是非常典型的。請注意標準的偏差<10%,除了可以觀察到少量的例外,尤其是免洗的助焊劑化學(銦8.9)。7微米孔孫的面積比是0.4375。轉移率接近目標(100%)，當粉末類型接近型號6時有所改善。型號5展示最佳的結果—第一次暫停以後，體積百分比的分配狹窄，標準的偏差很低。重要的是我注意1小時暫停以後轉換率的明顯降低不符合前面的的實驗。至於所有試驗的焊錫膏,濕度極低(<10%)，在範本上靜置1小時以後明顯影響第一次印刷。

利用一切優化的工藝或在前面帖子裏涉及的方針，在實驗中取得的最佳面積比是0.4375。更細的粉末,結合阻焊層限定焊盤,正方形的孔隙與半徑角範本孔隙,和免洗助焊劑化學,可以取得改善的面積比。

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