随着移动互联网和智能技术的普及,便携式电子产品向轻、薄、软、小发展,元器件在PCB上的组装密度越来越大、焊盘尺寸越来越小。通过实践证明,焊膏厚度方向至少保证三层以上锡粉,才能获得良好的印刷效果,用户推荐使用5#粒径(15-25μm)以下的超细锡粉更好的保证印刷质量。下面众焱电子小编将接着《精密SMT制程中的纳米焊锡膏的制备与验证》中的内容继续介绍。
二、纳米焊锡膏在实际应用中的验证
用以上方法制备的助焊剂,与焊锡粉以11.5:88.5比例均匀混合,制得无铅无卤素焊锡膏。焊锡粉合金为Sn96.5Ag3.0Cu0.5。
纳米助焊剂配制的锡膏样品b,与某美资品牌相同合金成份和锡粉粒径的锡膏样品a。在同一SMT贴片加工生产线,相同印刷及回流参数下,焊接效果对比。
1、锡膏合金成份:Sn96.5Ag3.0Cu0.5
2、锡粉粒径:15-25μm
3、印刷机参数:印刷机品牌-MPM;印刷压力-7kgf;印刷速度-80mm/S ;脱模方式-快速脱模;擦网频率-4pcs/times ;
4、PCB材质:环氧玻纤布基板 ,手机主板
5、最小焊盘尺寸、间距:0.20*0.20mm,0.4Pitch
6、炉温设定:10温区(℃),100,120,135,155,170,185,195,250,245,245。
计划焊接智能手机主板各3400PCS,部分印刷、焊接效果如图8。
图8 锡膏样品应用效果对比
从图8可以看出,应用纳米技术的焊锡膏,印刷和焊接效果都优于常规焊锡膏。表1为样品a、样品b实际印刷焊接效果对比。
样品 |
良品PCS |
返工PCS |
报废PCS |
直通率% |
最大桥连间距mm |
润温性 |
锡珠测试 |
A |
3194 |
204 |
2 |
93.94 |
0.2 |
3级 |
3级 |
B |
3277 |
11 |
0 |
99.67 |
0.06 |
2级 |
1级 |
表注:坍塌、润湿性、锡珠测试方法及标准参照《J-STD-005 CN》
表1 锡膏样品焊接性能对比
由表1可知,纳米无铅焊锡膏的各项性能均优于常规无铅焊锡膏,在大批量生产制程中,优势更加明显。
三、结论
纳米粒子在锡膏助焊剂中的作用总结如下:
1、在锡粉表面形成活性粒子包覆,活性成份均匀分布,使焊接过程中助焊剂的活性得到最大释放,提高助焊剂除氧润湿性能。
2、纳米触变剂颗粒,在精密印刷特别是在小径锡粉的应用中,有效防止锡粉团聚和沉降,减少堵网、漏印等印刷缺陷。
3、纳米粒子在钢网孔壁形成滚动和薄膜润滑,减少锡膏沾网造成的拉尖、连锡、少锡膏等缺陷。
4、很多广州SMT贴片加工厂会用包含纳米颗粒成份的助焊剂配制成锡膏,可在印刷、焊接过程中大大降低不良率。
在细微元器件大量应用于电子产品的技术趋势下,本研究内容的纳米焊锡膏制备较简易,过程易控制,适应于大批量生产。对于小尺寸、细间距、高密度的SMT电子组装工艺有较大的现实意义。
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