SMT印刷工藝就是將焊膏壓入模板開孔部的工藝，此時(shí)焊膏的旋轉(zhuǎn)起著很大作用。通過刮刀移動(dòng)焊膏時(shí)，在焊膏與印刷模板之間有摩擦力發(fā)揮作用，該摩擦力與焊膏移動(dòng)方向相反。焊膏在該摩擦力的作用下會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)，即滾動(dòng)現(xiàn)象。一旦發(fā)生滾動(dòng)現(xiàn)象，焊膏會(huì)經(jīng)常碰撞滾動(dòng)的前部，改變方向，并在滾動(dòng)的前部產(chǎn)生壓力，該壓力就是將焊膏壓入印刷模板的力。與此同時(shí)，通過滾動(dòng)，在抬起滾動(dòng)的分析也有力作用。因此，SMT貼片加工廠為了實(shí)現(xiàn)正確的印刷，都會(huì)適當(dāng)控制將焊膏壓入印刷模板開孔部的力以及抬起刮刀的力。這些力均屬于印刷工藝參數(shù)，它們的正確設(shè)定和調(diào)整對(duì)印刷質(zhì)量起著非常重要的作用。

一、刮刀材質(zhì)

刮刀有金屬刮刀和橡膠刮刀等，分別應(yīng)用于不同的場合。對(duì)于橡膠刮刀而言，刀片太軟會(huì)變形且易將較大模板開孔中的焊膏刮走，尤其是在壓力較大情況下最易發(fā)生。低于洛氏硬度80的刀片是軟刀片，常用的是洛氏硬度85~90的刀片。刮刀刀片與目標(biāo)的角度越小，刀片的變形量就會(huì)越大，這樣印刷時(shí)就會(huì)造成目標(biāo)與基板無法解除從而使焊膏沉積過量，甚至無法將目標(biāo)上的焊膏刮干凈。如果這一角度過大，則可能無法使焊膏在模板上滾動(dòng)。刮刀如果不水平的話，其刀片解除模板時(shí)，會(huì)形成不一致的壓力，將總有一邊壓力不能滿足要求從而造成印刷不一致。

1、橡膠刮刀

橡膠刮刀的材質(zhì)比較柔軟，在對(duì)其施加一定壓力后，刮刀的前部易產(chǎn)生一定的變形。經(jīng)過實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)橡膠刮刀隨著壓力的增加，其變形量增加幅度相當(dāng)明顯，相對(duì)應(yīng)的焊盤內(nèi)所印刷的錫膏量也有大幅度減少，線性變化程度非常明顯。

上述情況，焊盤面積與PCB面積越大越明顯。在焊膏的滾動(dòng)中，刮刀會(huì)出現(xiàn)前部抬起，如果在焊膏的滾動(dòng)中抬起刮刀前部，刮刀前部與印刷模板之間將測(cè)試間隙，印刷模板上回出現(xiàn)殘留焊膏。

2、金屬刮刀

由于金屬刮刀刀片的變形量比較均勻，隨壓力變化較小，所以其線性變化比較弱。但金屬刮刀刀片也存在一定的缺點(diǎn)，那就是對(duì)模板內(nèi)錫膏填充效果沒有橡膠刮刀好。

二、刮刀速度

刮刀速度與刮刀角度為控制壓入力的兩個(gè)基本因素。所謂刮刀速度的最佳設(shè)定，就是將焊膏設(shè)定為使其在印刷模板上不滑動(dòng)，而滾動(dòng)移動(dòng)的設(shè)定。刮刀速度可在10~150mm/s范圍內(nèi)變化，一般為25~50mm/s之間，間距小于0.5mm的QFP為20~30mm/s，超細(xì)細(xì)間距為10~20mm/s，一為12.7mm/s。值得注意的是，由于橡膠刮刀進(jìn)行較大間距印刷或較大壓力印刷時(shí)，變形會(huì)形成刮坑導(dǎo)致印刷量不足，故橡膠刮刀印刷速度高于金屬刮刀，一般接近它的2倍。

如果刮刀速度過快，相對(duì)地焊膏碰撞刮刀前部的速度也較快，所產(chǎn)生力較大。考慮到此時(shí)刮刀通過開孔部的時(shí)間，即壓入焊膏的時(shí)間較短，則最終結(jié)果是印刷中施加在整個(gè)開孔部的壓力不變，即焊膏壓入開孔部的數(shù)量也未變。一般印刷速度低，填充性好，不會(huì)產(chǎn)生刮刀后帶拖現(xiàn)象。

三、印刷壓力

施加在刮刀上的力稱之為印刷壓力，如果此力過大，刮刀前部將變形，并對(duì)壓入力起重要的刮刀角度產(chǎn)生影響。

印刷壓力通常應(yīng)與焊膏滾動(dòng)所產(chǎn)生的壓力相同，一般可在2~9kg范圍內(nèi)設(shè)定，過大會(huì)發(fā)生塌心和滲漏缺陷，此外，由于焊膏滾動(dòng)所產(chǎn)生的力隨供給焊膏量的變化而變化，操作人員需在SMT貼片加工印刷過程中不斷適當(dāng)調(diào)整最佳值。

目前業(yè)界普遍把刮刀角度、刮刀速度、印刷壓力認(rèn)為是印刷過程中的主要工藝參數(shù)，這些參數(shù)的設(shè)置將直接決定印刷的質(zhì)量。

四、刮刀角度

刮刀角度是刮刀垂直于水平面上，其刮刀刀片與水平面所形成的較小的角。目前業(yè)界普遍采用的刮刀角度為45度和60度。在這兩種設(shè)計(jì)中，到底哪一角度才能獲得較佳的印刷效果呢?下面從以下幾個(gè)方面對(duì)45度刮刀和60度刮刀進(jìn)行比選，確定更適合無鉛制程的刮刀角度。

五、脫模速度

當(dāng)基板下降時(shí)，由于焊膏的黏著力，使印刷模板所受的粘結(jié)力變大，形成撓曲。如果印刷模板撓曲變大，模板因撓曲的彈力要回到原來的位置。其結(jié)果就是在某個(gè)位置，模板因其彈力快速復(fù)位，抬起焊膏的周圍，兩端形成極端抬起的印刷形狀，抬起高度與模板的撓度成正比。嚴(yán)重的情況下還會(huì)刮掉焊膏，使焊膏殘留到開孔部內(nèi)。脫模速度通常設(shè)定為0.3~3mm/s。在印刷時(shí)模板與PCB間隙小于0.5mm，脫模距離一般為3mm。而實(shí)際脫模速度由于模板變形速度的影響使得前半速度小而后半速度大。

六、刮刀走向

在進(jìn)行SMT貼片加工印刷時(shí)，也還要考慮磨板開孔與刮刀走向的關(guān)系，當(dāng)刮刀沿著磨板X或Y軸方向90°運(yùn)行時(shí)，往往導(dǎo)致開孔不同走向的焊膏沉積量不同。經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)開孔長度方向與刮刀刮印方向平行是焊膏填充性能好;開孔長度方向與刮刀刮印方向垂直時(shí)則焊膏的填充性能差，前者比后者的焊膏沉積厚度多30%。采用向量印刷可以解決這一問題，向量印刷可以在0~90°內(nèi)以任意角度進(jìn)行印刷，而當(dāng)刮刀以45°方向進(jìn)行印刷時(shí)可以明顯改善焊膏在不同模板開孔走向上失衡現(xiàn)象，同時(shí)還可以減少刮刀對(duì)細(xì)小間距模板開孔的損壞。也可以采用調(diào)整開孔尺寸大小即垂直于刮刀行程方向的目標(biāo)開孔尺寸比平行于刮刀行程方向的開孔略寬寫，以獲得相等的焊膏填充量。

七、清洗頻率

印刷模板的清洗主要分為兩種：一種是在線清洗;另一種是離線清洗。在線清洗的目的是清洗掉印刷模板與PCB板接觸一面的殘余焊膏。在線清洗的方式通常采用濕-真/干，即先濕擦再真空擦和干擦，濕擦的目的是將殘余焊膏去除，而干擦是將助焊劑殘余去除，真空擦是將有所模板開孔內(nèi)的殘余焊膏吸去。清洗頻率根據(jù)不同的線路板而定，通常元件密集、焊盤間距小或有BGA的清洗頻率要較快，可采用每印刷十塊左右PCB板清洗一次，或根據(jù)印刷質(zhì)量進(jìn)行合理調(diào)整。

而離線清洗主要發(fā)生在三種情形下，一是SMT貼片加工生產(chǎn)線停線超過20分鐘，若這時(shí)重新開線，由于焊膏在印刷網(wǎng)板上停留時(shí)間過長，部分焊膏凝結(jié)在印刷網(wǎng)板，肯堵塞印刷網(wǎng)板 開孔，從而影響焊膏的印刷質(zhì)量。二是僅采用在線清洗還不能完全保證質(zhì)量，特別是有BGA時(shí)需定時(shí)離線清洗印刷網(wǎng)板，通常要求每兩小時(shí)清洗一次。三十該產(chǎn)品生產(chǎn)任務(wù)完成，換其他產(chǎn)品時(shí)需清洗被換下的印刷模板。

八、其他方面

模板上焊膏量不足時(shí)，刀片在刮動(dòng)時(shí)焊膏在模板上就不會(huì)滾動(dòng)，從而造成焊膏不能良好沉積。一般模板上焊膏量最少要保證焊膏滾動(dòng)時(shí)其直徑在12.7mm~25.4mm之間。

印刷間隙不當(dāng)，印刷間隙過大時(shí)，焊膏沉積會(huì)過量、偏離焊盤、不整齊等。間隙過小時(shí)可能沉積量不夠。

環(huán)境溫度不當(dāng)，印刷時(shí)環(huán)境的變化會(huì)直接影響到焊膏的黏度。溫度過高則黏度降低，會(huì)使焊膏沉積不整齊，易塌邊。溫度過低，焊膏黏度加大，會(huì)使模板孔壁粘上焊膏

模板框架不當(dāng)，過小的模板框架在使用間隙印刷時(shí)，總會(huì)使模板的周邊出現(xiàn)橋接和印刷不清晰的現(xiàn)象。框架的變形會(huì)使印刷無法間隙模板的周邊繃緊不當(dāng)，如果模板周邊的網(wǎng)邊太松或某一方向上繃得過緊的話，印刷時(shí)模板在平臺(tái)X、Y方向上將產(chǎn)生位移，隨著刮刀壓力的增加，這種位移會(huì)增加。

操作不當(dāng)，模板的清洗有干洗、濕洗和真空洗等多種方法。某些時(shí)候，清洗方法選擇不當(dāng)或清洗的頻次不夠可能造成印刷不良。

檢驗(yàn)不當(dāng)，檢驗(yàn)的方法很多，有目視檢驗(yàn)、脫機(jī)手工檢驗(yàn)、脫機(jī)自動(dòng)3D檢驗(yàn)、印刷機(jī)在線檢驗(yàn)、線內(nèi)抽樣檢驗(yàn)及在線100%檢驗(yàn)等多種，應(yīng)根據(jù)需要去選擇。忽略或不認(rèn)真的檢驗(yàn)是非常有害的，因?yàn)闄z驗(yàn)是發(fā)現(xiàn)問題的第一步。面議檢驗(yàn)就不會(huì)發(fā)現(xiàn)任何問題，更不可能去糾正生產(chǎn)中實(shí)際已經(jīng)存在的問題了。

推薦閱讀：http://www.nxhydt.com/d/999161.html

責(zé)任編輯：gt