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半自动锡膏印刷机的工艺改进

2019-11-13黄权

科技视界 2019年30期
关键词:优化

黄权

【摘 要】在SMT生产中,印刷质量直接影响产品质量。半自动锡膏印刷机需要调整的参数较多:钢网与PCB板的对中、刮刀大小、刮刀压力、刮刀速度度等参数进行优化选和设定。以达到最理想的印刷效果,从而提高生产效益。

【关键词】锡膏印刷机;印刷参数;优化

中图分类号: TN405 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2019)30-0048-001

DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.30.022

表面组装技术(Surface Mount Technology 简称SMT)具有便于自动化生产、组装密度高、体积小、高频特性好、成本低等优点获得了广泛的应用。SMT生产线主要设备有: 锡膏印刷机、贴片机、回流焊炉、插件焊接、测试包装。锡膏印刷处于SMT 工艺的最前端,是整个SMT 工艺过程中的关键工序之一。据统计,SMT 组装过程中70%以上的缺陷来自锡膏印刷工序,特别是高密度组装板更加明显。锡膏印刷中常见的缺陷有锡膏量少、偏移、塌陷、拉尖、厚度不均等,能够引起焊料不足、 焊盘桥连、空洞、开路等缺陷。

全自动锡膏印刷机用于大规模的SMT生产,它具有自动调节钢网与PCB板对中、印刷速度快、精度高、无须上下搬动印刷板、效率高等优点,但设备昂贵,使它的应用受到限制。而半自动锡膏印刷机结构简单、操作方便、价格低廉,在小型工厂、学校教学中获得了广泛应用。

1 半自动锡膏印刷机的基本结构

半自动锡膏印刷机的基本结构有:触摸操作屏、气动升降系统、手轮、刮刀行程限位光电开光、台板、调节臂、步进电机、刮刀、印刷机头、微调旋钮、支撑柱、电源控制开关等。

试印如无问题,机器可选择工作方式为手动、半自动、全自动3种工作模式。

2 半自动锡膏印刷机工艺参数的调整

影响锡膏印刷质量的因素有很多,主要有:钢网质量、包含印刷设备,网板质量、刮刀、锡膏、PCB 基板、印刷工艺参数、操作环境等因素。在SMT 生产线实际操作中,由于半自动锡膏印刷机的参数需要手动调节,因此主要从网板、印刷参数的调整等方面分析影响锡膏印刷的因素,以提高生产效益。

(1)钢网与PCB板的对中。机器台板上有左、右、前后3个微调旋钮,根据需要,综合调节这3个旋钮,可使钢网与PCB板的对中,但在机器工作过程中,由于刮刀的刮力的作用,使钢网与PCB板发生偏移,使印刷的图形偏移。根据经验,每隔10分钟,要检查钢网对中状况,必要时要调节微调旋钮进行校正。

(2)印刷间隙调整。这是钢网与PCB板之间的距离,关系到印刷后PCB板上锡膏的厚度,其距离大,锡膏存量多,厚度越大。放下钢网,调节机架上端的转盘,可使钢网上下移动,当钢网被顶住张紧,紧贴在PCB板上就可以了,印刷间隙过大,会引起印刷图形模糊。而如果钢网张力过紧,会引起其变形,使印刷的锡膏厚度不均匀,影响印刷质量。

(3)刮刀大小的选择。印刷大小不同的电路板,要选择与之对应的刮刀,通常刮刀的宽度为PCB板宽度加50mm左右,因此,要配有不同大小的刮刀待用。

(4)刮刀位置的设定。刮刀印刷的长度通常为PCB板长度加30mm左右,移动横梁架上的左右刮刀行程感应器即可控制刮刀印刷的长度。

(5)刮刀水平度的调整。在更换刮刀时,利用水平仪,调节刀架上的螺钉,保证刮刀处于水平状态。若刮刀不水平,则印刷面受力不均,使印刷的锡膏厚度不一样,严重影响印刷质量。

(6)刮刀压力的设定。这是最重要的参数调整之一,太小的印刷压力会使PCB板焊盘上锡膏量不足甚至使锡膏脱印。而刮刀压力过大,导致焊盘上锡膏太薄,甚至损坏网板;生产中,通过调节减压阀来调节刮刀的压力,通常以刮刀刮过后能使锡膏被刮干净为宜,并多次试验最终确定压力的大小。

(7)刮刀速度调整。刮刀速度的参数选择至关重要,速度太快,造成刮刀通过钢网网孔的时间太短,导致锡膏不能充分渗入网孔,焊盘上锡膏太薄,甚至有些地方没有被印到;而速度太慢,生产效率低,理想的刮刀速度是正好把锡膏从钢网表面刮干净。因此,印刷的速度保持在50-70mm/s为最佳,可实现印刷效率的最大化。

(8)钢网的擦洗。在生产中,钢网的网孔有可能堵塞,特别是芯片的网孔,因其小且密,容易遗留锡膏,造成印刷不良。因此,每隔10分钟,要观察钢网,若有堵塞现象,用无尘纸拭擦或沾些酒精擦洗。

3 结束语

影响锡膏印刷质量的参数很多:钢网的厚度、刮刀的压力、速度、角度等等,都可能引起印刷的缺陷,對于全自动锡膏印刷机,印刷参数的调整较简单,有的参数机器自动完成,省时省力。但半自动锡膏印刷机则需要人工手动调节,较为烦琐,对于各参数的调整,需要通过SMT生产线上反复验证,从中选择最佳值,才能达到理想的印刷效果,提高生产效益。

【参考文献】

[1]贾忠中.SMT核心工艺解析与案例分析(第二版).电子工业出版社,2013.

[2]王天曦,王豫明.电子组装先进工艺.电子工业出版社,2013.

[3]史建卫,杨冀丰,等.焊膏印刷技术前景展望[J].电子工艺技术,2007(4):198-204.

[4]李树永.对电子元器件表面组装工艺质量改进及应用[J].电子技术与软件工程,2018(05):97.

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