smt作为新一代电子装联技术已广泛地应用于各个领域的电子产品组装中,有60%是由于焊锡膏丝印质量差造成的;在smt工艺缺陷中,由于模板的不良而引起的缺陷占到35%,其中60%的组装缺陷和87%的回流焊接缺陷都是由于模板的不良造成的,可见模板是smt贴片加工制造过程中的一个重要环节,模板的好坏直接影响到smt的生产效率和质量。
一、简介
现有的模板制作工艺有三种:化学蚀刻、激光切割和电铸成型。与其它两种工艺相比,激光切割以其加工速度快、切割质量好、操作简单方便、加工工艺环节少、成本低、环保无污染、可增孔扩孔等优点,在模板市场上占据了绝对主导的地位。
综上可见,对激光模板切割质量进行分析,对制作过程中常见的问题进行改进,找到合适的解决方案,已成为smt贴片打样或加工中不可忽视的问题。
二、切割质量分析
激光模板的切割质量主要包括尺寸精度、切边平直度、切边挂渣程度。影响切割质量的诸多因素如下图所示:
影响激光切割质量的因素
在实际的切割过程中,经常遇到的问题有:切割偏位;漏孔;切边不直,产生锯齿状;切不透;切割面有溅射;非切割面熔渣过多;以及使用时遇到的下锡不良等。下面众焱电子小编将以实际例子进行分析找出原因,在理论的基础上结合实际的切割经验,给出相应的解决方案以供参考。切割机的技术参数如下所示:
激光波长:1070nm
最大功率:50W
加工幅面:600mm×600mm
切割厚度:<0.5mm
定位精度:±3μm
重复精度:±1μm
1、切边不直,产生波浪状或锯齿状
切边不直,通常为控制系统问题,如运动控制器的PID(比例-积分-微分)参数设置不佳、驱动器参数设置、接线有干扰、接地不良等引起,其他可能原因还有地面震动幅度大、机台水平不佳、脚垫弹性问题、Z轴光路固定不稳、夹治具不良、吹气吸气问题等。
以最关键的PID参数调节为例:
1)若是X轴不直,则是由于X轴移动时引起Y轴振动,造成X轴有波浪状产生;
2)若是Y轴不直,则是由于Y轴移动时引起X轴振动,造成Y轴有波浪状产生;
3)若是Z轴马达的PID参数没有调节好,Z轴移动时造成聚焦透镜振动,这种情况下会出现X轴、Y轴都不直的问题(如果振动较小,出现的就是锯齿状)。所以要调节PID参数,把跟随误差调到尽可能小,另外保证平台在移动时不会产生共振。
另外,切割过程中吹气和吸风管吸力过大,造成的钢片振动也会产生切边不直或是锯齿状,当然这是不分X轴Y轴的。此时,可以通过适当降低吸风管吸力、减小吹气、张紧钢片来改善。
2、切割面有溅射物
切割面出现方向一致的溅射物是smt模板切割中经常碰到的问题,基本上都是由于聚焦后的激光与喷嘴中气流没有同轴,或者说激光没有从喷嘴的中心射出。随着切割的进行,喷嘴沿着切缝移动,切口处的金属熔融物被压力不均的气流吹到上表面,于是切割面出现方向一致的溅射物。
当钢片未加紧或者平整度不好时,切割过程中切割口处的熔融物流向较低的那边,在辅助吹气的作用下,切割面也会出现方向一致的溅射物。
未完待续…
剩下的内容将会在《smt激光模板切割质量分析》中进行讲解分析。
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