SMT贴片加工技术主要是指在PCB的PAD上印刷,涂布锡膏,并将表面贴装元件准确贴放在涂有锡膏的PAD上,按照特定的回流温度曲线、环境加热PCB,让锡膏熔化,其合金成分冷却凝固后在元件和PAD之间实现冶金连接的技术。0201电阻元件的尺寸只有0.3*0.6mm,这种元件主要问题就是尺寸小,相对的贴装工艺窗口也小。0201的贴装工艺主要涉及PCB的PAD设计、网板设计、锡膏、锡膏印刷工艺、贴片控制、回流焊参数等居多因素。广州SMT贴片加工厂众焱电子就以0201电阻元件贴装缺陷(焊点桥连、焊点开路eg立碑)进行贴装工艺研究,研究主要涉及PCB的PAD设计、印刷网板的设计、锡膏的选用、回流焊接,像印刷机台及参数设定、贴片机等机器方面不做研究。
PCB上安排了0201电阻元件,合计12960PCS,方向有0°和90°两种。PCB为187*312mm的单面板,板厚为1.550mm标准厚度。PAD的设计为非阻焊膜界定(NSMD),PAD金属处理方式为OSP(EntekPlus)。所有线路和PAD均使用1/2oz的铜,阻焊膜材料为TaiyoPRS4000。
按DOE试验设计方法,对0201、0402元件设计了三种不同PAD宽度、长度和间距,总共完成0201和0402元件的27种不同PAD的设计。每一排安排120个同样的PAD,根据表1中PAD设计,每排PAD由3个字母组成的代码表示。Eg:PAD设计ADG表示PAD宽度A=0.300mm,PAD长度D=0.200mm,PAD间距G=0.225mm。
表1:0201电阻元件的PAD尺寸
PAD宽度(W) |
A=0.300 |
B=0.375 |
C=0.450 |
PAD长度(D) |
D=0.200 |
E=0.300 |
F=0.400 |
PAD间距(P) |
G=0.225 |
H=0.300 |
I=0.375 |
单位:mm |
一、印刷网板的设计
SMT印刷钢网的厚度为0.175mm,采用激光切割、电抛光制作。设计两张网板,分别编号网板1和网板2,对应每个PAD的设计,设计5种不同的开孔。网板2根据网板1的结果来设计,在网板2上,对于一种既定的PAD设计,采用同一开孔设计。
表2:网板2的0201网板开孔尺寸和位置
PAD设计 |
网板开孔尺寸 |
网板开孔位置 |
ADG |
0.375*0.225mm |
0.025mm外移 |
ADH |
0.375*0.225mm |
居中 |
AEG |
0.375*0.275mm |
0.075mm外移 |
AEH |
0.375*0.325mm |
0.0125mm外移 |
AFG |
0.300*0.375mm |
0.0125mm外移 |
AFH |
0.350*0.400mm |
居中 |
BDG |
0.450*0.225mm |
0.0375mm外移 |
BDH |
0.450*0.225mm |
0.0125mm居中 |
BEG |
0.375*0.275mm |
0.0125mm外移 |
BEH |
0.375*0.275mm |
0.0125mm内移 |
BFG |
0.375*0.375mm |
0.0125mm外移 |
BFH |
0.425*0.400mm |
居中 |
CDG |
0.525*0.225mm |
0.0375mm外移 |
CDH |
0.525*0.225mm |
0.0125mm外移 |
CEG |
0.450*0.275mm |
0.0125mm外移 |
CEH |
0.450*0.275mm |
0.0125mm内移 |
CFG |
0.450*0.375mm |
0.0125mm外移 |
CFH |
0.500*0.400mm |
居中 |
未完待续…
剩下的研究分析会在《0201元件的SMT贴装工艺研究(一)》中进行讲解。