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2024年11月21日星期四
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提高丝网印刷机的生产能力
Improving the Throughput of Screen Printer
■烽火通信科技股份有限公司 鲜飞

 

在选择评估诸如丝网印刷机之类的SMT工艺设备时,生产效率、灵活性以及性能等等都是需要关注的一些方面,特别是生产效率更是人们关注的焦点。在大多数情况下,丝网印刷机不会是SMT生产过程中耗时最长的步骤,但随着贴片机速度的不断提升,如富士公司新推出的QP-132E型超高速贴片机贴片速度可达每小时13.3万片,丝网印刷将有可能成为SMT生产新的瓶颈。这样减少实际印刷过程时间就变得十分有意义,并且在实际印刷过程中节省下来的时间可以用来完成一些其他步骤,比如焊膏涂敷、模板擦拭及印后检查等等。有几种因素会影响印刷工艺所需要的时间,这些因素对于缩短工艺时间来讲同等重要。这些因素包括:印刷设备本身;PCB传送的快慢及视觉系统对PCB调整的快慢;以及机器执行涂敷、擦拭和印后检查等功能的快慢。焊膏本身决定了可以得到的极限速度,这也是一个主要的因素。即使是世界上最快的印刷机在印刷任何一种焊膏时,也只能以这种焊膏所设计的印刷速度进行。影响印刷速度的另一个主要因素是元件焊盘尺寸,最大印刷速度决定于PCB上最小引脚间距,在进行高精度印刷时(引脚间距≤0.5mm)印刷速度一般在20~30mm/s。

 

涂敷焊膏

 

在丝网印刷过程中,影响印刷效果的最大变量之一是放置在模板上的焊膏品质不断地变化;焊膏中助焊剂的蒸发;焊剂中的低沸点溶剂的蒸发;锡球在开放的环境中氧化及焊膏在印刷暂停时可印性变差等等。另外,随着焊膏的使用,刮刀推动的焊膏量减少,从而引起漏印,或者由于过多的焊膏粘在刮刀上而引起网孔不能完全填满。解决这个问题的办法是将焊膏放在一个容器里,采用自动焊膏涂敷系统,就可以保证焊膏适时适量地加到模板上。另外,使用带有涂敷系统的容器还可减少焊膏在操作者面前的暴露程度,并且使设备和其它工具尽量保持干净。目前MPM和DEK公司都开始采用这一新技术。

 

擦拭模板

 

即使是一个采用了元件焊盘平整的PCB并且是设计良好的印刷工艺,也需要定时擦拭模板的底部。模板开口相对元件焊盘作适当的收缩,以及采用平坦的元件焊盘,都会减少挤入模板底部焊膏的量,但还是不能消除对擦拭的需要。可以设置一个自动系统以适当时间间隔执行这项操作,保证模板底部是干净的而不会有桥接发生。现代的模板印刷机都带有自动擦拭系统,如MINAMI公司的MK880SV,可以作干擦、加溶剂擦拭或真空擦拭。一张干的或加有溶剂的擦拭纸,都可以把模板底部的焊膏擦掉,消除桥接。真空擦拭可将每个开孔内的焊膏吸出,保证开孔都是干净畅通,这样就不会发生漏印的情况。

 

印后检查

 

由于面阵列封装元件的大量使用,比如BGA、CSP、FC等等,焊膏印后检查已变得十分必要。目前一些印刷机已具有这种能力,比如MPM公司开发的印刷机新型软件中就含有定制的BGA检查能力,可以设置任何封装的二维印刷后检查几何形状,在PCB离开丝印机前确保焊膏涂敷在每个元件焊盘上。

 

双通路结构

 

双通路结构可以这样描述:在SMT电子组装中,每个通路都能以逻辑排列顺序进行独立控制,从而形成有效的板子流动。这样减少了板子运转过程的损失时间并且延长SMT设备自身工作的时间。双通路印刷机具有两个传送系统,其印刷板/模板对准、印刷头、模板清洗、焊膏供给系统共用,各边印刷工艺参数和SPC数据独立控制,这样一台双通路印刷机可以在一块板作装载/卸载的同时对第二块板进行印刷操作时间,节省了整体时间,并且可对多种PCB同时生产,提高了机器灵活性。这种新机器所带来的好处显而易见:能够提高生产效率;节约厂房占地面积;节约添加设备后的各种费用。从而使单位面积内得到的产量更高,为企业带来可观的经济效益。

应用今天先进的模板印刷机器所带来的自动化优点,再加上适当地对印刷工艺进行设计,就可以保证最短的生产周期以及最佳的产品质量,尤其是在SMT工业中所看到的双通路结构更是如此。

         
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