对0201元件装配工艺的总结

文章摘要：（l）设计因素对不同的装配工艺影响程度不一样在使用免洗型锡膏在空气中回流焊接的装配工艺中，产生的立碑（焊点开路）和焊点桥连两种装配缺陷最少， 设计因素对这种工艺的影响程度也最低。使用水溶性锡膏在空气中回流焊接的装配工艺所产生的装配缺陷相比前者要多，使用免洗型锡膏在氮气中回流 焊接的装配工艺产生的装配缺陷最多。（2）回流环境中的氧气浓度和锡膏中助焊剂的活性影响装配良率使用比较低的氧气浓度（小于50 ppm）和较高活性的助焊剂会将降低装配的良率和工艺的稳定性。建议在选择 锡膏时，避免使用助焊剂活性很强的锡膏。在装配过程中，使用氮气的回流环境有利于防止金属焊点的和焊盘及元器件的氧化，增加焊料润湿能力

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　　（l）设计因素对不同的装配工艺影响程度不一样

　　在使用免洗型锡膏在空气中回流焊接的装配工艺中，产生的立碑（焊点开路）和焊点桥连两种装配缺陷最少， 设计因素对这种工艺的影响程度也最低。

　　使用水溶性锡膏在空气中回流焊接的装配工艺所产生的装配缺陷相比前者要多，使用免洗型锡膏在氮气中回流 焊接的装配工艺产生的装配缺陷最多。

　　（2）回流环境中的氧气浓度和锡膏中助焊剂的活性影响装配良率

　　使用比较低的氧气浓度（小于50 ppm）和较高活性的助焊剂会将降低装配的良率和工艺的稳定性。建议在选择 锡膏时，避免使用助焊剂活性很强的锡膏。

　　在装配过程中，使用氮气的回流环境有利于防止金属焊点的和焊盘及元器件的氧化，增加焊料润湿能力并减少 润湿时间，但是氧气的浓度不要太低，100～500 ppm比较合适。

　　（3）焊盘的设计既影响装配良率又影响装配密度

　　当元件最小间距为0.008″时，没有产生焊点桥连缺陷，但在氮气中回流和使用助焊剂活性较强的水溶性锡膏 会增加焊点桥连的缺陷。在较小的焊盘上出现的桥连缺陷比在大的焊盘上出现桥连的缺陷要多。最小的焊盘宽度 或最小的焊盘长度的设计组合会增加焊点桥连的概率。随着装配密度的增加，0201元件的间距可能会达0.006″ ，甚至到0.004″。所以对于这种超高密度的装配，还需要继续研究。

　　（4）锡珠出现的概率会随着焊盘间距和印刷钢网开孔间距的减少而增加

　　可以通过改变元件两焊接端与底下锡膏的“重叠区域”来减少或消除焊珠。方法之一就是增加钢网上开孔的间 距。但是，随着印刷锡膏间距的增加，立碑（焊点开路）的风险也会增加，对印刷和贴片的精度要求会更高。在 设计网板时，网板开孔之间的距离最大应控制在0.010＇～O.012″之间。

　　（5）元件的方向安排对不同的工艺的装配良率影响程度不一样

　　元件的方向对使用免洗型锡膏在空气中回流的装配工艺没有明显的影响。但是元件90°的方向在使用水溶性锡 膏在空气中回流和使用免洗型锡膏在氮气中回流的工艺中，产生最多的立碑缺陷。由于水溶性助焊剂具有较强的 活性，增加了熔融状态焊料的润湿力。同时在氮气回流环境中，熔融状态焊料的表面张力较大，所以90°方向的 元件两端所受的这些作用力差异较大。加上润湿时间更短的影响，更容易产生立碑现象。在实际的应用中，需要 根据不同的工艺，确定合理的基板进入回流炉的方向（元件0°还是90°）。

　　（6）最佳的焊盘设计和对应的印刷钢网设计

　　根据装配良率、焊盘尺寸、焊点质量和锡膏印刷难易程度，使用免洗型锡膏在空气中回流的装配工艺，最佳的 焊盘设计为BEG（焊盘宽0.015″，长0.012″，间距0.009″）。基于BEG焊盘，印刷钢网开孔设计为宽0.015″， 长0.011″，外移0.0005″，钢网厚0.005″。与其他两种工艺相比，使用免洗型锡膏在空气中回流的装配工艺更 加稳健。

　　其他两种工艺对焊盘和印刷钢网的设计因素比较敏感。使用水洗型锡膏在空气中田流的装配工艺和使用免洗型 锡膏在氮气中回流的装配工艺，最佳的焊盘设计为CEG（焊盘宽0.018″，长0.012″，间距0.009″）。基于CEG 焊盘，印刷钢网开孔设计为宽0.018″,长0.011″，外移0.0005″，钢网厚0.005″。增加焊盘的宽度并减少焊盘 的间距可降低对锡膏印刷和贴片精确度的要求。

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