在一塊典型的PCB(印刷電路板)上 ，可能有幾百個(gè)元件，600到1,000個(gè)聯(lián)接點(diǎn)(即焊盤pad)。因此這些端點(diǎn)的焊接不合格率必須維持在一個(gè)最小值。一般來說，PCB不能通過測(cè)試而須要返工的有60%是由于錫膏(solder paste)絲印質(zhì)量差而造成的。本文將討論絲印(screen printing)的基本要素，并探討生產(chǎn)中持續(xù)的完美絲印品質(zhì)所需的技術(shù)。
在錫膏絲印中有三個(gè)關(guān)鍵的要素，這里叫做三個(gè)S：Solder paste(錫膏)，Stencils(絲印模板)，和Squeegees(絲印刮刀)。三個(gè)要素的正確結(jié)合是持續(xù)的絲印品質(zhì)的關(guān)鍵所在。
錫膏(第一個(gè)S)
錫膏是錫珠和松香(resin)的結(jié)合物，松香的功能是在回流(reflowing)焊爐的第一階段，除去元件引腳、焊盤和錫珠上的氧化物，這個(gè)階段在150°C持續(xù)大約三分鐘。(resin有時(shí)叫做rosin,嚴(yán)格地說，resin是天然產(chǎn)品，而rosin是人造產(chǎn)品。)焊錫是鉛、錫和銀的合金，在回流焊爐的第二階段，大約220°C時(shí)回流。銀和松香都起幫助熔化焊錫和濕潤(wetting)以達(dá)到回流的作用，即助焊劑的作用。(濕潤wetting：是焊接效果的描述詞，被焊物好象被錫所浸“濕”。)球狀的焊錫顆粒制造成各種混合尺寸，然后篩選、分級(jí)，錫膏是按照錫珠的大小來分級(jí)的，如下：
2型：75~53mm
3型：53~38mm
4型：38~25mm(m = micron = 0.001mm )
三球定律
三球定律給生產(chǎn)提供了一個(gè)選擇絲印模板的簡(jiǎn)單公式，錫膏中錫珠的大小必須與絲印模板相匹配，如下所述：
經(jīng)驗(yàn)公式：
至少有三個(gè)最大直徑的錫珠能垂直地排在絲印模板的厚度方向上。
至少有三個(gè)最大直徑的錫珠能水平地排在絲印模板的最小孔的寬度方向上。
計(jì)算略為復(fù)雜，因?yàn)殄a珠是用米制micron(m)來度量，而絲印模板厚度的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是美國的專用單位thou!
(1mm=1x10-3mm,1thou=1x10-3inches,25mm=1thou.)
絲印孔的尺寸是由元件引腳間隔(pitch)決定的，焊盤的尺寸一般是引腳間隔的一半。(絲印孔的尺寸實(shí)際上可能比焊盤(pad)尺寸小一點(diǎn))，例如，25thou(0.63mm)的間隔，絲印孔12.5thou。因此錫膏的選用必須滿足絲印模板上最小的絲印孔：
因此，絲印模板的厚度通常是決定因素，大多數(shù)應(yīng)用是選擇標(biāo)準(zhǔn)的6thou厚的絲印模板，3型的錫膏。
粘 度
粘度是錫膏的一個(gè)重要特性，從動(dòng)態(tài)方面來說，在絲印行程中，其粘性越低，則流動(dòng)性越好，易于流入絲印孔內(nèi)，印到PCB的焊盤上。從靜態(tài)方面考慮，絲印刮過后，錫膏停留在絲印孔內(nèi)，其粘性高，則保持其填充的形狀，而不會(huì)往下塌陷，這一點(diǎn)對(duì)于等待貼片前絲印在焊盤上的錫膏更為重要。
錫膏在其容器罐內(nèi)的粘度是使用一種精巧的、通常很昂貴的實(shí)驗(yàn)室粘度計(jì)測(cè)量而得的。標(biāo)準(zhǔn)的粘度是在大約500kcps~1200kcps范圍內(nèi)，較為典型的800kcps用于模板絲印是理想的。判斷錫膏是否具有正確的粘度有一種更為實(shí)際和經(jīng)濟(jì)的方法，如下：
用刮勺在容器罐內(nèi)攪拌錫膏約30秒鐘，然后挑起一些錫膏，高出容器罐三、四英寸，讓錫膏自行往下滴，開始時(shí)應(yīng)該象稠的糖漿一樣滑落而下，然后分段斷裂落下到容器罐內(nèi)。如果錫膏不能滑落，則太稠，如果一直落下而沒有斷裂，則太稀，粘度太低。
(待續(xù))
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