1、专业技术论文题目： SMT 细小元器件印刷工艺 姓名： 部门： 岗位： 指导人： 完成日期： 二零一二年十二月十日- 3摘要随着手机的不断普及，消费者对手机的要求也越来越高，未来手机发展趋势将向多功能、高像素、超薄等方向发展，手机模组也将随着手机行业的发展而向着高像素、小体积发展，由于电子产品多功能小型化促使半导体集成电路的集成度越来越高，所以 SMD 越来越小引脚间距也越来越窄，目前 0.5mm 和 0.4mm 引脚间距的连接器、BGA 在手机模组行业已越来越普遍，尤其 0.4mm 的连接器在我司已批量性生产。随着元器件越来越小，对我们生产的工艺也将会越来越难，一次直通率的提升成了 SMT
2、工艺工程师的主要攻克目标和任务。一般来说 SMT 行业 70%的不良都和锡膏印刷直接或间接有关。焊膏印刷已成为 SMT 基本工艺中的一道关键工序。为了适应集成电路的集成度越来越高、SMD 越来越小引脚间距也越来越窄的发展趋势，也是为了寻找我司 0.4pich 的 SMD 元件的生产不良的的改善方法。影响锡膏印刷的因素主要有钢网、锡膏、刮刀、丝印参数等，现行业内使用的钢网分为化学蚀刻钢网、激光切割钢网、电铸成型钢网。化学蚀刻钢网精度低不适合用于微间距工艺上；激光切割钢网精度较高梯形开孔提供较好的锡膏释放效果，孔壁形状不受钢网厚度影响；电铸成型钢网质量较好，但成本很高，供应商少。锡膏的组成为：锡粉
3、粒、助焊剂、触变剂、溶剂等等 金属含量： 9092（重量百分比） 50（体积百分比） 。锡膏按粉径可分为：1#粉径 75-150um； 2#粉径 75-150um;3#粉径 25-45um;4#粉径 20-38um;5#粉径10-20um。本文在使用激光切割钢网、4#粉径无卤锡膏前提下通过对全自动印刷机的刮刀硬度、刮刀压力、刮刀速度等参数调整来提高细小元器件的印刷工艺制程能力。关键词：SMD 细小元器件、印刷机、手机模组、刮刀、DEK O3I SPI KY8030-2- 4白刮刀 黑刮刀目录摘要 .3正文 .4一、刮刀硬度对丝印的影响 .51.1 黑刮刀与白刮刀下锡体积确认。 .51.2 黑刮
4、刀与白刮刀下锡高度确认。 .51.3 小结 .6二、丝印机板厚设定对下锡量的影响。 .62.1 板厚的设定对下锡体积的影响。 .72.2 板厚的设定对下锡高度的影响。 .72.3 小结 .8三、丝印机脱模速度设定对下锡量的影响。 .83.1 丝印机脱模速度设定对下锡体积影响。 .93.2 丝印机脱模速度设定对下锡高度影响。 .93.3 小结 .10四、丝印机刮刀压力设定对下锡量的影响。 .104.1 丝印机刮刀压力设定对下锡体积的影响。 .104.2 丝印机刮刀压力设定对下锡高度的影响。 .114.3 小结 .12五、丝印机刮刀速度设定对下锡量的影响。 .125.1 丝印机刮刀速度设定对下锡体
5、积的影响。 .125.2 丝印机刮刀速度设定对下锡高度的影响。 .135.3 小结 .14六、总结 .14参考文献： .14- 5正文SMT 行业中 70%的不良和锡膏印刷直接或间相关，结合我司 0.4pich 元件的生产实际状况，本文通过对每 5000 个一组的印刷数据进行分析，通过综合对比，选择最佳的印刷生产数据，单从印刷参数的选择方面，为现场的设备调试、SOP 的编写等提供数据支撑。一、刮刀硬度对丝印的影响现我司所使用的 DEK O3I 全自动丝印机使用的刮刀有两种一种为黑刮刀一种为白刮刀，黑刮刀与白刮刀的区别在于其硬度的不同，分别取黑刮刀与白刮刀进行丝印，丝印后进行SPI KY8030
6、-2 测试根据测试体积、高度结果对比黑刮刀与白刮刀下锡量的区别。1.1 黑刮刀与白刮刀下锡体积确认。在同一台 DEK O3I 全自动丝印机分别取 5 张同一型号的 FPC 参数都为：刮刀压力5KG、刮刀速度 100mm/s、脱模速度 0.5mm/s 板厚 2.5mm(如表一)。自动丝印机分别使用黑刮刀与白刮刀对 5 张 FPC 板进行丝印，丝印后的 FPC 板分别使用 SPI KY8030-2 对每张FPC 板的 1026 个连接点（即焊盘 PAD）总共 5041 个连接点（即焊盘 PAD）下锡体积进行测试（丝印不良产品不考虑在内） 。测试结果（如图一）由数据（数据越大体积越大）一项对比可以看
7、出白刮刀比黑刮刀下锡量的体积大约 9%，由密度（密度越大下锡稳定性越好）一项对比可以看出黑刮刀下锡体积稳定性比白刮刀好。丝印机参数刮刀压力 刮刀速度 脱模速度 板厚 刮刀类型5KG 100mm/s 0.5mm/s 2.5mm 黑5KG 100mm/s 0.5mm/s 2.5mm 白表一- 6图一1.2 黑刮刀与白刮刀下锡高度确认。在同一台 DEK O3I 全自动丝印机分别取 5 张同一型号的 FPC 参数都为：刮刀压力5KG、刮刀速度 100mm/s、脱模速度 0.5mm/s 板厚 2.5mm(如表二)。自动丝印机分别使用黑刮刀与白刮刀对 5 张 FPC 板进行丝印，丝印后的 FPC 板分别使
8、用 SPI KY8030-2 对每张FPC 板的 1026 个连接点（即焊盘 PAD）总共 5041 个连接点（即焊盘 PAD）下锡体积进行测（丝印不良产品不考虑在内） 。测试结果（如图二）由数据一项可以看出明显看出白刮刀比黑刮刀下锡量的高度大，由密度一项可以对比出白刮刀与黑刮刀在下锡高度稳定性无明显差异。丝印机参数刮刀压力 刮刀速度 脱模速度 板厚 刮刀类型5KG 100mm/s 0.5mm/s 2.5mm 黑5KG 100mm/s 0.5mm/s 2.5mm 白表二图二1.3 小结从黑刮刀与白刮刀的下锡体积、下锡高度可以明显看出白刮刀的下锡量比黑刮刀的大，- 7但黑刮刀下锡量已完全满足下锡
9、要求且黑刮刀下锡稳定性比白刮刀好，在正常情况下建议使用黑刮刀生产。二、丝印机板厚设定对下锡量的影响。现我司所使用的基板的厚度大多都在 33.5mm（实际板厚 3.3mm）之间，一般设定丝印机的板厚为 2mm、2.5mm、3mm。取厚度相同的基板分别设定丝印机板厚为2mm、2.5mm、3mm，其他参数相同（刮刀压力 4KG、刮刀速度 80mm/s、脱模速度0.5mm/s）分别对 15 张相同型号的 FPC 板进行丝印丝印后使用 SPI KY8030-2 测试下锡体积、高度明确板厚对下锡量的影响。2.1 板厚的设定对下锡体积的影响。在同一台 DEK O3I 全自动丝印机取同一型号的 FPC 板在参
10、数设定是刮刀压力、刮刀速度、脱模速度一致（如表三）的情况下按照我司所使用的基板的厚度大多都在 33.5mm（实际板厚 3.3mm）之间，丝印机板厚分别设定为 2 mm、2.5 mm、3 mm。分别对15 张 FPC 板进行丝印，丝印后的 FPC 板分别使用 SPI KY8030-2 对每张 FPC 板的 1026 个连接点（即焊盘 PAD）总共 5041 个连接点（即焊盘 PAD）下锡体积进行测试。测试结果（如图三）根据数据一项可以看出在我司规定范围内的板厚越厚下锡体积越大（印刷后拉尖不良不在考虑范围） ，根据密度一项可以看出在我司规定范围内的板厚对下锡体积稳定性没有影响。丝印机参数刮刀压力
11、刮刀速度 脱模速度 板厚 刮刀类型4KG 80mm/s 0.5mm 2mm 黑4KG 80mm/s 0.5mm 2.5mm 黑4KG 80mm/s 0.5mm 3mm 黑表三- 8图三2.2 板厚的设定对下锡高度的影响。我们所说的板厚为载板（纤维板）加上 PCB 线路板的厚度，在同一台 DEK O3I 全自动丝印机取同一型号的 FPC 板在参数设定是刮刀压力、刮刀速度、脱模速度一致（如表四）的情况下按照我司设定板厚范围（23mm）板厚分别设定为 2 mm、2.5 mm、3 mm。分别对 15 张 FPC 板进行丝印，丝印后的 FPC 板分别使用 SPI KY8030-2 对每张 FPC 板的
12、1026个连接点（即焊盘 PAD）总共 5041 个连接点（即焊盘 PAD）下锡体积进行测试。测试结果（如图四）根据数据一项可以看出在设置板厚时约接近实际板厚印刷后锡膏的厚度约厚，根据密度一项可以看出在我司规定范围内的板厚对下锡高度稳定性的影响，板厚设置越接近实际板厚锡膏高度的稳定性越佳。丝印机参数刮刀压力 刮刀速度 脱模速度 板厚 刮刀类型4KG 80mm/s 0.5mm 2mm 黑4KG 80mm/s 0.5mm 2.5mm 黑4KG 80mm/s 0.5mm 3mm 黑表四图四2.3 小结从测试结果可看出板厚的设定对印刷后锡膏的体积、高度都有影响，越接近实际的板厚印刷后锡膏高度、体积均最
13、好。三、丝印机脱模速度设定对下锡量的影响。脱模速度即丝印机在将锡膏印刷完成后钢网与线路板脱离接触的速度（如图五） ，我司规定现丝印机脱模速度的使用范围为 0.11mm/s。在范围内分别取- 90.2mm/s、0.5mm/s、1mm/s 三个脱模速度参数其他参数不变( 刮刀压力 5KG、刮刀速度100mm/s、板厚 2.5mm) 分别对 15 张相同型号的 FPC 板进行丝印丝印后使用 SPI KY8030-2 测试下锡体积、高度明确板厚对下锡量的影响。图五3.1 丝印机脱模速度设定对下锡体积影响。在 DEK O3I 上设置三组参数（如表五） ，每组参数印刷 5 张 FPC 线路板，印刷后使用
14、SPI KY8030-2 对下锡体积进行测试（测试产品均为良品） 。测试结果（如图六）根据数据一项可以看出在我司规定范围内的脱模速度与下锡体积的关系为脱模速度成明显的反比关系，根据密度一项可以看出在我司规定范围内脱模速度越小印刷后锡膏体积的一致性越好。刮刀压力 刮刀速度 脱模速度 板厚 刮刀类型5KG 100mm/s 0.2mm/s 2.5mm 黑5KG 100mm/s 0.5mm/s 2.5mm 黑5KG 100mm/s 1mm/s 2.5mm 黑表五图六3.2 丝印机脱模速度设定对下锡高度影响。在 DEK O3I 上设置三组参数（如表六） ，每组参数印刷 5 张 FPC 线路板，印刷后使用
15、SPI KY8030-2 对下锡体积进行测试（测试产品均为良品） 。测试结果（如图七）根据数据一项可以看出在我司规定范围内的脱模速度对下锡高度没有明显的影响，根据密度一项可以看出在我司规定范围内的脱模速度对下锡高度稳定性没有非常明显的影响。刮刀压力 刮刀速度 脱模速度 板厚 刮刀类型- 105KG 100mm/s 0.2mm/s 2.5mm 黑5KG 100mm/s 0.5mm/s 2.6mm 黑5KG 100mm/s 1mm/s 2.7mm 黑表六图七3.3 小结从测试结果可看出脱模速度的设定与下锡体积的关系为脱模速度越快下锡体积越小，但从印刷的后高度、体积的稳定性等考虑，应该选择较小的脱模
16、速度。四、丝印机刮刀压力设定对下锡量的影响。刮刀压力即丝印时刮刀施加给钢网的压力（如图八） ，刮刀压力是在我司锡膏缺陷调试中最常用的调试参数，但是对于调试刮刀压力后对锡膏的高度，锡膏的体积的影响，我们往往只停留在个人感官的判定的阶段。本章节通过 SPI 测试，并且对数据的分布做分析后来从量的角度做明确说明。图八4.1 丝印机刮刀压力设定对下锡体积的影响。在测试刮刀压力对下锡影响时取 5 组刮刀压力在对丝印不造成不良的参数（如表七） ，- 11每组参数印刷 5 张 FPC 板。将印刷后产品使用 SPI KY8030-2 测试。对测试后的数据进行分析，分析结果结果（如图九）根据数据一项可以看出在我
17、司规定范围内的刮刀压力对下锡体积影响不大，根据密度一项可以看出在我司规定范围内的刮刀压力在 6KG 与 8KG 两组数据内下锡体积稳定性最好。刮刀压力 刮刀速度 脱模速度 板厚 刮刀类型4KG 100mm/s 0.5mm/s 2.5mm 黑6KG 100mm/s 0.5mm/s 2.5mm 黑8KG 100mm/s 0.5mm/s 2.5mm 黑10KG 100mm/s 0.5mm/s 2.5mm 黑12KG 100mm/s 0.5mm/s 2.5mm 黑表七图九4.2 丝印机刮刀压力设定对下锡高度的影响。在测试刮刀压力对下锡影响时取 5 组刮刀压力在对丝印不造成不良的参数（如表七） ，每组参
18、数印刷 5 张 FPC 板。将印刷后产品使用 SPI KY8030-2 测试。对测试后的数据进行分析，分析结果结果（如图十）根据数据一项可以看出在我司规定范围内的刮刀压力对下锡高度影响不大，根据密度一项可以看出在我司规定范围内的刮刀压力在 8KG、10KG、12KG 三组数据内下锡高度稳定性最好。刮刀压力 刮刀速度 脱模速度 板厚 刮刀类型4KG 100mm/s 0.5mm/s 2.5mm 黑6KG 100mm/s 0.5mm/s 2.5mm 黑8KG 100mm/s 0.5mm/s 2.5mm 黑10KG 100mm/s 0.5mm/s 2.5mm 黑12KG 100mm/s 0.5mm/s 2.5mm 黑表八
