印刷中的3S(锡膏、印刷网和刮刀)之锡膏

在一块比较复杂的PCB板上,可能有几百到千个元件,这些不合格率必须维持到最小值。一般来说,PCB不能通过测试而须要返修的大约有60%是由于锡膏印刷造成的,而锡膏印刷中有三个关键的要素,也就是指3S：Solder paste；Stencils；Squeegees。三个要素有机结合对持续的品质很重要。

锡膏（第一个S）

锡膏主要是锡球和松香的结合物(当然还有活化济)，松香的功能属于在第一阶段的预热期，主要是除去元件的引脚、焊盘和锡球上的氧化物，在这阶段要150℃以上持续大约三分钟；第二阶段是回流区，这个温度是200℃到220℃，主要作用是湿润（也叫做焊接）。锡膏是由很多锡球组成的，目前大部份的锡膏按锡球的大小来分级，一般分为三级：2型： 75----53um 3型： 53----38um 4型： 38----25um 锡膏又分有铅和无铅,有铅是由Sn/Pb组成,含量为63/37;而无铅主流为Sn/Ag/Cu,含量为96.5/3/0.5。它们的溶点分别为：183℃和217℃。三球经验定律：至少有三个最大直径的锡珠能垂直地排在印刷模板的厚度上；或是至少有三个最大直径的锡珠能水平地排在印刷模板的最小孔的宽度上。所以可推论3×的最大锡珠尺寸与最接近的印刷模板的厚度：2型： 75----53um  3×75um=225um 模板厚度为0.23mm 3型： 53----38um   3×53um=159um 模板厚度为0.16mm
4型： 38----25um   3×38um=114um 模板厚度为0.12mm当然，印刷模板孔的尺寸是由元件引脚PITCH决定的，PCB的焊盘尺寸通常是引脚PITCH的一半或可能在小点。例如：0.65mmPITCH的IC；焊盘的尺寸是0.3mm。其实焊盘的尺寸也就是印刷模板开孔的尺寸，因此锡膏的选用必须满足印刷模板最小的开孔。按照以上的三球定律，理论上可以得出元件最小引脚间隙和印刷模板的最小开孔以及合适的锡膏类型：0.5PITCH的IC 使用0.25的模板开孔 条件在最佳状况是可选购2型锡膏；0.4PITCH的IC 使用0.2的模板开孔条件在最佳状况是可选购3型锡；0.3PITCH的IC 使用0.15的模板开孔条件在最佳状况是可选购4型锡膏；锡膏的粘度是锡膏的重要特征,在印刷过程中,粘度越低,则流动性越好,易于流入网孔,印到PCB板上；反之则容易粘在网孔上造成塞孔,但是太低容易在线路板上造成塌陷。标准的粘度可以用粘度计量得，一般的粘度在500kcps---1200kcps

间，比较好的控制在800kcps,如果是没有粘度计怎样才能判定锡膏的粘度比较合适呢？如下方法：用刮勺在容器罐内搅拌锡膏约30秒,然后挑起一些锡膏,高出容器罐三、四英寸,让锡膏自行往下滴,开始是应该象糖浆一样滑落而下,然后分段裂落下到容器罐内。如果锡膏不能滑落,则太稠,如果一直落下而没有断裂,则太稀,粘度太低。