焊錫膏印刷時,刮刀速度、刮刀壓力、刮刀與網板的角度、脫模速度及焊錫膏的黏度之間都存在一定的制約關系,因此,只有正確地控制這些參數,才能保證焊錫膏的印刷質量。
印刷前一般需要設置前、后印刷極限,即確定印刷行程。前極限一般在模板圖形前20mm處,后極限一般在模板圖形后20mm處間距太大容易延長整體印刷時間,太短易造成焊膏圖形粘連等缺陷。控制好焊錫膏印刷行程以防焊錫膏漫流到模板的起始和終止印刷位置處的開口中,造成該處印刷圖形粘連等印刷缺陷。
刮刀的夾角影響到刮刀對焊錫膏垂直方向力的大小,夾角越小,其垂直方向的分力Fy越大,通過改變刮刀角度可以改變所產生的壓力。刮刀角度如果大于80°,則焊錫膏只能保持原狀前進而不滾動,此時垂直方向的分力Fy幾乎為零,焊錫膏便不會壓入印刷模板窗口。刮刀角度的最佳設定應在45°~60°范圍之內,此時焊錫膏有良好的滾動性。
刮刀速度快,焊錫膏所受的力也大。但提高刮刀度,焊錫膏壓入的時間將變短,如果刮刀速度過快,則焊錫膏不能滾動而僅在印刷模板上滑動。考慮到焊錫膏壓入窗口的實際情況,最大的印刷速度應保證QFP焊盤焊錫膏縱橫方向均勻、飽滿,通常當刮刀速度控制在20~40mm/s時,印刷效果較好。因為焊錫膏流進窗口需要時間,這一點在印刷細間距QFP圖形時尤為明顯,當刮刀沿QFP焊盤一側運行時,垂直于刮刀的焊盤上焊錫膏圖形比另一側要飽滿,故有的印刷機具有刮刀旋轉45°的功能,以保證細間距QFP印刷時四面焊錫膏量均勻。
刮刀的壓力即通常所說的印刷壓力,印刷壓力的改變對印制質量影響重大。印刷壓力不足,會引起焊錫膏刮不干凈且導致PCB上焊錫膏量不足;如果印刷壓力過大,又會使刮刀前部產生形變,并對對壓入力起重要作用的刮刀角度產生影響。印刷壓力通常應與通過滾動所產生的壓力相同,一般可在5~100MPa范圍內設定,過大會發(fā)生塌心和模板背后的滲漏。此外,由于滾動所產生的力隨供給焊錫膏量的變化而變化,操作人員需要適當調整最佳值
如果刮刀相對于PCB過寬,那么就需要更大的壓力、更多的焊錫膏參與其工作,因而會造成焊錫膏的浪費。一般刮刀的寬度為PCB長度(印刷方向)加上50mm左右為最佳,并要保證刮刀頭落在金屬模板上。
通常保持PCB與模板零距離(早期也要求控制在0~0.5mm,但有FQFP時應為零距離),部分印刷機在使用柔性金屬模板時還要求PCB平面稍高于模板的平面,調節(jié)后模板的金屬模板微微被向上撐起,但此撐起的高度不應過大,否則會引起模板損壞。從刮刀運行動作上看,正確的印刷間隙應為刮刀在模板上運行自如,既要求刮刀所到之處焊錫膏全部刮走,不留多余的焊錫膏,同時又要求刮刀不在模板上留下劃痕。
焊錫膏印刷后,模板離開PCB的瞬時速度是關系到印刷質量的參數,其調節(jié)能力也是體現印刷機質量好壞的參數,在精密印刷中尤其重要。早期印刷機采用恒速分離,先進的印刷機其鋼板離開焊錫膏圖形時有一個短暫的停留過程,以保證獲取最佳的印刷圖形。脫模時基板下降,由于焊錫膏的黏著力,使印刷模板產生形變,形成撓曲。模板因撓曲的彈力要回到原來的位置,如果分離速度不當致使模板撓曲過大,其結果就是模板因其彈力快速復位,抬起焊錫膏的周圍,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;嚴重情況下還會刮掉焊錫膏,使焊錫膏殘留到開孔內。通常脫模速度設定為0.3~3mm/s,脫模距離一般為3mm。
在印刷過程中要對模板底部進行清洗,消除其附著物,以防止污染PCB。清洗通常采用無水乙醇作為清洗劑,清洗方式有濕一濕、干—干、濕一濕一干等。在印刷過程中印刷機要設定的清洗頻率為每印刷8~10塊清洗一次,要根據模板的開口情況和焊錫膏的連續(xù)印刷性而定。有細間距、高密度圖形時,清洗頻率要高一些,以保證印刷質量為準,一般還規(guī)定每30min要手動用無塵紙擦洗一次。
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