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SMT如何分析焊膏印刷中工藝控制影響質量的因素



 

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焊膏印刷過程的工藝控制因素
  焊膏印刷是一個工藝性很強的過程,其涉及到的工藝參數非常多,每個參數調整不當都會對貼裝產品質量造成非常大的影響。

絲印機印刷參數的設定調整

本文將從幾個方面來討論影響焊膏印刷質量的工藝控制因素:

  印刷不完全,印刷不完全是指焊盤上部分地方沒印上焊膏。產生原因可能是:

(1)開孔阻塞或部分焊膏粘在模板底部。

(2)焊膏粘度太小。

(3)焊膏中有較大尺寸的金屬粉末顆粒。

(4)刮刀磨損。

防止解決辦法:

清洗開孔和模板底部,選擇粘度合適的焊膏,并使焊膏印刷能有效地覆蓋整個印刷區域;選擇金屬粉末顆粒尺寸與開孔尺寸相對應的焊膏;檢查更換刮刀。

2 拉尖拉尖是印刷后焊盤上的焊膏呈小山峰狀,產生的原因可能是刮刀間隙或焊膏粘度太大。防止或解決辦法:

適當調小刮刀間隙或選擇合適粘度的焊膏。

3 塌陷印刷后,焊膏往焊盤兩邊塌陷。產生原因可能是:

(1)刮刀壓力太大。

(2)印制板定位不牢。

(3)焊膏粘度或金屬含量太低。

防止或解決辦法:

調整壓力;重新固定印制板;選擇合適粘度的焊膏。

4 焊膏太薄

產生的原因可能是:

(1)模板太薄。

(2)刮刀壓力太大。

(3)焊膏流動性差。

防止或解決辦法:

選擇合適厚度的模板;選擇顆粒度和粘度合適的焊膏;降低刮刀壓力。

5 厚度不一致

印刷后,焊盤上焊膏厚度不一致,產生原因可能是:

(1)模板與印制板不平行。

(2)焊膏攪拌不均勻,使得粒度不一致。

防止或解決辦法:

調整模板與印制板的相對位置;印前充分攪拌焊膏。

6 邊緣和表面有毛刺

產生的原因可能是焊膏粘度偏低,模板開孔孔壁粗糙。

防止或解決辦法:

  選擇粘度略高的焊膏;印刷前檢查模板開孔的蝕刻質量。

7 結束語

為保證表面貼裝產品質量,必須對生產各個環節中有影響的關鍵因素進行分析研究,制定出有效的控制方法。作為關鍵工序的焊膏印刷更是重中之重,只有制定出合適的參數,并掌握它們之間的規律,才能得到優質的焊膏印刷質量 。


 

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(1)刮刀壓力

  刮刀壓力的改變,對印刷來說影響重大。太小的壓力,會使焊膏不能有效地到達模板開孔的底部切不能很好地沉積在焊盤上;太大的壓力,則導致焊膏印得太薄,甚至會損壞模板。理想狀態為正好把焊膏從模板表面刮干凈。另外刮刀的硬度也會影響焊膏的厚薄。太軟的刮刀會使焊膏凹陷,所以建議采用較硬的刮刀或金屬刮刀。

(2)印刷厚度

  印刷厚度是由模板的厚度所決定的,當然機器的設定和焊膏的特性也有一定的關系。印刷厚度的微量調整,經常是通過調節刮刀速度及刮刀壓力來實現。適當降低刮刀的印刷速度,能夠增加印刷至印制板的焊膏量。有一點很明顯:降低刮刀的速度等于提高刮刀的壓力;相反,提高了刮刀的速度等于降低了刮刀的壓力。  

  (3)印刷速度

  刮刀速度快有利于模板的回彈,但同時會阻礙焊膏向印制板焊盤上傳遞,而速度過慢會引起焊盤上所印焊膏的分辨率不良。另一方面刮刀的速度和焊膏的粘稠度有很大的關系,刮刀速度越慢,焊膏的粘稠度越大;同樣,刮刀速度越快,焊膏的粘稠度越小。通常對于細間距印刷速度范圍為12mm/s∽40mm/s

(4)印刷方式

模板的印刷方式可分為接觸式(on-contact)和非接觸式(off-contact)印刷。模板與印制板之間存在間隙的印刷稱為非接觸式印刷。在機器設置時,這個距離是可調整的,一般間隙為0∽1.27mm;而模板印刷沒有印刷間隙(即零間隙)的印刷方式稱為接觸式印刷。接觸式印刷的模板垂直抬起可使印刷質量所受影響最小,它尤適用細間距的焊膏印刷。

(5)刮刀的參數

刮刀的參數包括刮刀的材料、厚度和寬度、刮刀相對于到刀架的彈力以及刮刀對于模板的角度等,這些參數均不同程度地影響著焊膏的分配。其中刮刀相對于模板的角度θ為60o∽65o時,焊膏印刷的品質最佳。

在印刷的同時要考慮到開口尺寸和刮刀走向的關系。焊膏的傳統印刷方法是刮刀沿著模板的X或Y方向以90o角運行,這往往導致了器件在開孔不同走向上焊膏量不同,經實驗認證,當開孔長方向與刮刀方向平行時刮出的焊膏厚度比兩者垂直時刮出的焊膏厚度多了約60%。刮刀以45o的方向進行印刷,可明顯改善焊膏在不同模板開孔走向上的失衡現象,同時還可以減少刮刀對細間距的模板開孔的損壞。

(6)脫模速度

印制板與模板的脫離速度也會對印刷效果產生較大影響。時間過長,易在模板底部殘留焊膏,時間過短,不利于焊膏的直立,影響其清晰度。

(7)模板清洗

  在焊膏印刷過程中一般每隔10塊板需對模板底部清洗一次,以消除其底部的附著物,通常采用無水酒精作為清洗液。

3.2 焊膏使用時的工藝控制

(1)嚴格在有效期內使用焊膏,平日焊膏保存在冰箱中,使用前要求置于室溫6小時以上,之后方可開蓋使用,用后的焊膏單獨存放,再用時要確定品質是否合格。

(2)生產前操作者使用專用不銹鋼棒攪拌焊膏使其均勻,并定時用粘度測試儀對焊膏粘度進行抽測。

(3)當日當班印刷首塊印制板或設備調整后,要利用焊膏厚度測試儀對焊膏印刷厚度進行測定,測試點選在印制板測試面的上下,左右及中間等5點,記錄數值,要求焊膏厚度范圍在模板厚度-10%-模板厚度+15%之間。

(4)生產過程中,對焊膏印刷質量進行100%檢驗,主要內容為焊膏圖形是否完整、厚度是否均勻、是否有焊膏拉尖現象。

(5)當班工作完成后按工藝要求清洗模板。

(6)在印刷實驗或印刷失敗后,印制板上的焊膏要求用超聲波清洗設備進行徹底清洗并晾干,以防止再次使用時由于板上殘留焊膏引起的回流焊后出現焊球。

3.3 常見印刷缺陷及解決辦法

焊膏印刷是一項十分復雜的工藝,既受材料的影響,同時又跟設備和參數有直接關系,通過對印刷過程中各個細小環節的控制,可以防止在印刷中經常出現的缺陷,下面簡要介紹焊膏印刷時產生的幾種最常見的缺陷及相應的防止或解決辦法。

3.3.1   

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