在试验中只有以下工艺设置可以改变:刮刀速度、压力和角度。所印刷在板上的锡膏用3D系统来量测,用电子表格分析采集到的数据。
表4列出了整个研究过程中的印刷参数,所有其它的参数未做调整。
试验结果
从试验结果可以看出,工艺设置和转移率的分布之间有着非常显著的相互关系。
采用60度/宽6mm的刮刀使用5种工艺设置获得的试验结果显示,所有开孔的结果都非常接近,与工艺设置没有相关性。使用高的印刷压力/低的印刷速度和使用低的印刷压力/高的印刷速度所得结果的平均差异小于3%。这一系列试验得到的转移率结果显示75%这一临界点对应最小尺寸225um的开孔仍然可以获得满意的印刷效果。
使用45度/宽6mm的刮刀获得的试验数据分布很窄,呈现和工艺设置弱相关性。这些数据显示转移率曲线已经受到影响,临界点75%已对应到200um直径的开孔,这意味着面积比为0.5的开孔能获得满意的印刷效果。
使用60度/宽15mm的刮刀所获得的转移率结果,可以帮助弄清楚具有较好韧性的刀片对工艺的影响。以这种设置工艺参数的影响对转移率的影响达15%的差异。在较高压力和较低印刷速度的条件下,锡膏转移率可以得到显著的改善。在这些工艺条件下,直径175um的开孔其转移率在75%的临界点以上,这就意味着这种工艺设置可以印刷面积比为0.438的开孔。
结论
当前SMT制造商的要求是在同一工艺中生产出既有极端细小的元件又装配大的器件的产品。本文介绍的虽然是一个较难的工艺,但是已经有了解决方案。
印刷角度为60度和45度而宽度较窄的刮刀证明其能提供稳健的印刷工艺,即使外部工艺参数有较大的调整,也不会影响锡膏转移率结果。这种情况最适合“固定式”的制造方案,因为工艺可以被有效地锁定。
由此获得另一个结论,较窄的刮刀宽度最适合印刷角度为45度的刮刀,因为从试验结果来看,使用这种刮刀不同面积比对应的锡膏转移率会增加。
印刷角度60度宽15mm的“异型”刮刀与上述刮刀所获得的结果趋势一致,但是如前面一节中所介绍的,工艺参数对转移率有非常显著的影响,因此,这种方案需要相当的工艺水平来对印刷工艺进行完全的优化。