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电抛光工艺在SMT激光模板上的应用

时间:2013-10-26 16:02:37  来源:  作者:

在SMT模板印刷中,要求焊膏非常准确地分配到几何尺寸非常精密的PCB上,而印刷的焊膏量与模板的开孔精度和粗糙度有很大关系,模板孔壁粗糙有毛刺,会造成焊膏释放不畅,在印刷起模时,焊膏会粘连在模板的孔壁上,从而破坏焊膏图形的完整性,影响元器件的机械与电气连接性。,因此SMT模板在切割后通常要对孔壁进行光洁化处理。孔壁光洁化处理最常见工艺是电化学抛光工艺。电化学抛光是指在一定电解液中金属工件做阳极溶解,从而使其表面粗糙度下降和光亮度提高,并产生一定金属光泽的表面光整技术p]。电抛光工艺中,通常当电流通过电解液时,在阳极金属表面微观凸起处存在着优先溶解现象,因此该工艺用来去除毛刺是最适合的。

SMT模板由于厚度较薄(0.08mm~O.15mm),所以对SMT模板的抛光要求是腐蚀量小于101TI,孔壁光滑无毛刺。目前国内通常使用含铬酐的磷酸一硫酸型电抛光溶液,该类型的抛光液虽然增光效果强,去毛刺效果好,但是铬酐毒性大,腐蚀性强,是较为落后的工艺方法,而且由于SMT模板有其特殊性,就是其尺寸较大,面积基本在600mmx600mm左右,常规的电抛光液所使用的电流密度基本在20A/dm以上,水晶滴胶因而使模板的抛光电流要达到1500A以上,这样大的电流对操作非常不利,一是夹具容易发热,一旦接触不良还容易发生打火爆鸣的现象,二是溶液的温度上升很快,很容易超出工作范围,而且由于电抛光液腐蚀性很强,加入冷却装置相对困难,因此生产过程中经常要停机进行自然冷却,这样会影响生产效率。基于以上情况专门开发了针对SMT模板抛光去毛刺的工艺,该工艺不需添加铬酐,污水处理难度小,而且抛光电流密度低,正常的SMT模板抛光电流最低只需要600A,操作相对安全,滴胶加工厂是一种比较有发展前景的工艺。

3丙三醇

丙三醇可以提高电抛光液的黏度,有利于促进扩散层的形成,改善表面粗糙度,并对阳极溶解起到一定的缓蚀作用。其含量过低时,抛光面光亮,但是粗糙,含量高时,抛光面光亮而细致,但是含量过高时,会使电抛光液黏度太高,从而降低反应速度,www.sanyexin.com影响抛光效率。

4硫脲

硫脲做为金属缓蚀剂,能够保护金属表面不受化学腐蚀,并能阻止金属表面固体氧化膜生长过厚,有利于获得光亮表面。

5甲基纤维素

甲基纤维素主要起增稠的作用,有利于促进扩散层的形成,有效地提高光亮度,含量过少,抛光液黏度低,抛光效果差;含量过多,抛光液黏度过大,溶液交换速率变慢,抛光缓慢,影响效率。

3.3抛光量

电抛光的原理是利用工件凸起的部位扩散层厚度较凹入的部位低,使得电流密度较为集中,因此反应较快,凸起部位逐渐被削平,而凹入的部位基本不起反应,所以随着反应的进行,两者趋于水平。但是由于扩散层具有流动性,而模板是垂直放入电抛光液中,在重力的作用下,开孔的下半部位扩散层的流动性较上半部位差,导致下半部位反应产物堆积过多,电阻过大,因此反应较慢,随着反应的进行,开口会呈现上大下小的倒梯形的形貌,而且抛光量越大,开口变形就会更严重,所以为了保证图形的精度,不影响锡膏的释放,正常的生产应该要对抛光量进行控制,为了将毛刺去除干净,且让其表面平滑,建议控制在10r12以内。由于抛光时间的长短与抛削量密切相关,因此在正常的条件下都是通过控制抛光时间来控制抛光量。

3.4挂具

由于SMT模板厚度很薄(0.081Tin1~0.15n1rI1),因此夹具表面一定要平整,防止其接触不良,弓1起打火,击穿钢片。

3.5阳极移动

由于模板面积较大,而且有很多的小孔,因此需要对阳极(模板)进行移动,使模板上各部位的电抛光液浓度和温度分布均匀,从而提高整体抛光的均匀性,并且有效地排除模板表面特别是小孔上方滞留的气泡,防止孔壁表面产生气流条纹,提高电抛光的表面质量。

3.6阴极

阴极面积比阳极面积大,有利于提高阳极电流分布的均匀性,使模板上开孔的尺寸变化一致,建议阴阳极面积比为(1.0~i.5):1.0,阴极过大会无形中增加槽的尺寸,不利于成本的控制,阴极过小,容易导致阳极电流分布不均,使模板上各个孔的腐蚀量不一致,从而影响整个模板开孔的尺寸精度。

4结束语

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