过去数年里,钢网底部擦拭越来越引起人们的兴趣。微型化组件和高密度互连件引起的电路设计改变已然使钢网孔壁无任何焊膏累积变得愈加重要。多数钢网印刷工艺均采用真空干擦以清洗孔壁内的焊膏残留。钢网孔径尺寸缩小要求更为频繁地擦拭钢网以确保钢网内无任何焊膏累积。接下来,众焱电子小编将接着《如何提高smt钢网底部擦拭良率》一文中的内容继续讲解分析。
1、钢网擦拭顺序
为进一步地了解钢网擦拭,擦拭顺序的研究如下:
1)干燥/真空
2)干燥/真空/干燥
3)异丙醇擦拭/干燥
4)异丙醇擦拭/干燥/真空
5)特制溶剂擦拭/干燥/真空
6)水基性共沸溶剂擦拭/干燥/真空
从干擦研究来看,钢网底侧出现条纹。进一步观察发现,钢网底侧的助焊剂载体易经擦拭而扩散底部。该结果与研究中所观察到的现象一致。随着印刷次数增多,钢网底侧沉积的助焊剂量随之增加。当将印刷后的电路板间路板层叠式存放,多余的助焊剂可能沉积于电路板表面。该情况或许存在可靠性风险。
IPA(异丙醇)是湿擦过程通常采用的溶剂。从以往看来,多数助焊剂配方均以IPA制成,则选择IPA合乎情理。然而,焊膏制成品因诸多原因均已不含IPA系列助焊剂,而其中最明显的就是高焊接温度合金。IPA为可燃性溶剂且其燃点(物质产生可燃性蒸汽所需的最低温度)为12°C(54°F),而这也是一项风险因素。
除可燃性外,IPA对于现代焊膏均属于清洗效果较差的溶剂。当焊膏助焊剂主要由天然松香制成,则IPA可完全溶解残留物且挥发快速,价格十分便宜。然而在smt贴片打样或加工生产中,当前的助焊剂,尤其是免清洗配制助焊剂,其配制所使用的材料不同于松香型易溶于IPA且要求更多特制溶剂来进行清洗。
本研究所用焊膏为无铅免清洗焊膏。IPA/干燥擦拭后,钢网底侧干燥且基本洁净。与干擦相似,钢网底侧也有助焊剂条纹。
第三种擦拭顺序,即IPA/干燥/真空,也使钢网底侧出现助焊剂条纹。
溶剂型钢网清洗剂能有效清洁免清洗、松香、水溶型焊膏。特制的清洗剂能有效溶解焊膏内助焊剂树脂成分。特制的溶剂成分能清洗并清除易粘附于孔壁和钢网底部的焊膏。钢网底侧无助焊剂污点。
与IPA不同,特制溶剂在可燃范围内制成。由于其低蒸汽压,溶剂干燥较IPA慢。若采用干燥+真空擦拭法,钢网底侧在擦拭后干燥。对于蒸发较慢的溶剂,最好进行第二次干擦。
测试的最后一种溶剂为水基型共沸设计溶剂。水基型共沸成分的好处在于其可实现恒定蒸发率、非可燃性和低挥发性有机化合物含量。采用该种擦拭溶剂可能影响其清除免清洗助焊剂树脂的效果和在擦拭结束后的干燥效果。
水基型共沸溶剂擦拭/干燥/真空擦拭法在清洗免清洗助焊剂载体方面的效果比特制溶剂擦拭的清洗效果较低。而更令人担忧的是擦拭结束后钢网底侧形成的水基型共沸溶剂薄膜。若使用干燥缓慢的擦拭溶剂,则应另行评估增加干燥和真空擦拭。
采用特制清洗剂擦拭钢网底侧需了解并预测存在的部分风险因素。化学品擦拭可能残留并污染焊膏。为降低风险,钢网下方擦洗溶剂洁净后必须藉由后续干燥擦拭和真空操作中保持完全干燥。
2、钢网下方清洗剂的期望特性
钢网下方清洗剂的期望特性包括
1)快速溶解焊膏助焊剂载体的能力;
2)与纳米涂层和设备的材料相容性;
3)不可燃;
4)低气味;
5)充分挥发性以快速挥发并在清洗后干燥。
缺少上述任一特性均将降低工艺可重复性和再现性。
3、结论
过去几年,钢网下方擦拭越来越引起人们注意。包括微型化组件、高密度组件和新钢网技术在内的电路设计改变均要求减少印刷缺陷,且人们对员工安全和环境法规的改变和备受关注重新燃起兴趣。
经研究发现,纳米涂层钢网能促进焊膏从钢网开孔的有效释放。且smt钢网底侧产生的助焊剂较少。
目前特制钢网底部擦拭溶剂已导入并与无铅焊膏中助焊剂成分相匹配。特制钢网底部擦拭溶剂清除助焊剂污点并在后续擦拭工艺结束后留下干燥的表面。水基型共沸溶剂在钢网底部擦拭清洗效果佳,但干燥速度较慢。除此之外,若采用水基型共沸溶剂钢网下方擦拭溶剂,则需于后续采用干擦和真空步骤。
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