焊膏印刷技術解析：設備、範本與精度要求
本文深入探討焊膏印刷技術，包括設備、範本以及精度要求，説明您提高印刷品質。
錫膏存儲自動化的必要性
錫膏存儲，焊錫膏是一種用於電子元器件焊接的材料，其中含有熔性金屬和粘合劑。 焊膏存儲的品質對於電子元器件的質量有著重要的影響，因此焊膏的儲存是非常關鍵的。 焊膏的儲存條件非常嚴格，因為焊膏的品質容易受到溫度、濕度和氧氣等因素的影響。 如果焊膏儲存不當，它的品質可能會受到損害，導致焊接品質低劣、電子元器件的可靠性降低。
回流焊
迴流爐是一種主要用於將表面貼裝電子元件回流焊接到印刷電路板（PCB）的機器。 在商業性的大批量使用中，迴流焊爐的形式是一條長長的隧道，裡面有一條傳送帶，PCB沿著傳送帶行走。 對於原型設計或業餘愛好者來說，可以將PCB放在一個帶門的小烤箱裡。 迴流焊熱曲線的例子。商用傳送帶式回流焊爐包含多個單獨的加熱區，可單獨控制溫度。 正在加工的PCB以受控的速度通過爐子和每個區域。 技術人員調整傳送帶速度和區域溫度，以達到已知的時間和溫度曲線。 使用中的曲線可能會根據當時正在加工的PCB的要求而變化。 回流焊爐的類型 紅外線和對流爐 在紅外線迴流爐中，熱源通常是傳送帶上方和下方的陶瓷紅外線加熱器，它通過輻射方式將熱量傳遞給PCB。 對流爐在爐膛內加熱空氣，利用空氣以對流和傳導的方式將熱量傳給PCB。 它們可能有風扇輔助，以控制烤箱內的氣流。 這種利用空氣的間接加熱比通過紅外線輻射直接加熱PCB更準確地控制溫度，因為PCB和元件對紅外線的吸收率不同。 烤箱可結合使用紅外輻射加熱和對流加熱，因此被稱為 「紅外對流 」烤箱。 一些烤箱被設計為在無氧環境下對PCB進行回流。 氮氣（N2）是用於此目的的常見氣體。 這樣可以最大限度地減少待焊表面的氧化。 氮氣迴流爐需要幾分鐘的時間將爐內的氧氣濃度降低到可接受的水準。 因此，氮氣爐通常在任何時候都有氮氣注入，從而降低了缺陷率。 氣相爐 對PCBs的加熱是由PCBs上冷凝的傳熱液體（如PFPE）的相變所發出的熱能來實現的。 所用的液體在選擇時要考慮到所需的沸點，以適應要回流的焊料合金。 氣相焊接的一些優點是： 由於氣相介質的高傳熱係數，能源效率高焊接是無氧的。 不需要任何保護氣體（如氮氣）。裝配件無過熱現象。 裝配件能達到的最高溫度受到介質沸點的限制。這也被稱為凝結焊接。 溫度曲線測試 熱分析是測量電路板上的幾個點，以確定它在焊接過程中的熱偏移。 在電子製造業中，SPC（統計過程控制）有助於確定過程是否處於控制狀態，根據焊接技術和元件要求所定義的回流參數進行測量。
波峰焊接
波峰焊是一種用於製造印刷電路板的批量焊接工藝。 電路板被放在一個熔化的焊料盤上，其中一個泵產生的焊料上湧，看起來就像一個駐波。 當電路板與這個波浪接觸時，元件就被焊接到電路板上。 波峰焊用於通孔印刷電路元件和表面貼裝。 在後一種情況下，在通過熔化的焊料波之前，元件通過放置設備被粘在印刷電路板（PCB）的表面上。 波峰焊主要用於通孔元件的焊接。 由於通孔元件已基本被表面貼裝元件所取代，在許多大規模電子應用中，波峰焊已被回流焊方法所取代。 然而，在不適合使用表面貼裝技術（SMT）的地方（如大型功率器件和高引腳數的連接器），或在簡單的通孔技術佔主導地位的地方（某些主要電器），仍然存在大量的波峰焊。 波峰焊接工藝 波峰焊機有很多類型;但是，這些機器的基本部件和原理是相同的。 在這個過程中使用的基本設備是一個將印刷電路板移過不同區域的傳送帶，一個在焊接過程中使用的焊料盤，一個產生實際波浪的泵，助焊劑的噴霧器和預熱墊。 焊料通常是一種金屬混合物。 典型的含鉛焊料由50%的锡、49.5%的鉛和0.5%的銻組成。 《有害物質限制指令》（RoHS）導致現代製造業正在從 「傳統」含鉛焊料過渡到無鉛替代品。 錫-銀-銅和錫-銅-鎳合金都是常用的，其中一種常見的合金（SN100C）是99.25%的锡、0.7%的銅、0.05%的鎳和<0.01%的鍺。 助焊劑 波峰焊過程中的助焊劑有一個主要和次要的目標。 主要目的是清潔要焊接的部件，主要是任何可能已經形成的氧化層。 有兩種類型的助焊劑，腐蝕性和非腐蝕性。 非腐蝕性助焊劑需要預先清洗，在需要低酸度時使用。 腐蝕性助焊劑是快速的，幾乎不需要預先清洗，但有較高的酸度。 預熱 預熱有助於加速焊接過程並防止熱衝擊。 清潔 有些類型的助焊劑，稱為 「免清洗 」助焊劑，不需要清洗;它們的殘留物在焊接過程後是無害的。 通常，免清洗助焊劑對工藝條件特別敏感，這可能使它們在某些應用中不受歡迎。 然而，其他類型的助焊劑需要一個清洗階段，在這個階段，PCB用溶劑和/或去離子水清洗以去除助焊劑殘留。 完成度和品質 質量取決於加熱時的適當溫度和適當處理的表面。 缺陷 可能的原因 影響 裂縫 機械應力 喪失傳導性 腔體 污染的表面缺少焊劑預熱不充分 強度降低導電性差 錯誤的焊料厚度 錯誤的焊料溫度 錯誤的傳送帶速度 易受壓力影響對於目前的負載來說太薄了路徑之間不希望有橋接 不良導體 被污染的焊料 產品故障 焊錫類型 錫、鉛和其他金屬的不同組合被用來製造焊料。 使用的組合取決於所需的特性。 最受歡迎的組合是用於無鉛工藝的SAC（錫（Sn）/銀（Ag）/銅（Cu））合金和Sn63Pb37（Sn63A），這是一種由63%锡和37%鉛組成的共晶合金。 後者的組合強度高，熔化範圍小，熔化和凝固速度快（也就是說，在固體和熔化狀態之間沒有像老式的60%锡/40%鉛合金那樣的 “塑性 ”範圍）。 […]
