丝印技术PPT课件.ppt

第5章丝印技术 5 1模板印刷基本原理 5 2模板和刮板 5 4印刷机工艺控制技术 5 6认证考试举例 5 3印刷机设备技术 5 5丝印机实训 5 1模板印刷基本原理 丝网印刷将焊膏印在PCB焊盘上 主要有非接触式的丝网印刷和接触式的模板漏印 SMT一般采用模板漏印 习惯上统称丝网印刷 印刷机可分为全自动 半自动和手动三种 实际生产中 PCB不能通过测试而须要返工的 有60 是由于锡膏 solderpaste 丝印质量差而造成的 所以印刷焊膏是SMT组装制造关健的第一步 5 1 印刷 退出 退出 5 2模板和刮板 在锡膏丝印中有三个关键的要素 叫做三个S Solderpaste 锡膏 Stencils 模板 和Squeegees 丝印刮板 三个要素的正确结合是持续的丝印品质的关键所在 5 2 1模板 Stencil 1 模板材料 网框 分活动网框和固定网框 活动网框直接将钢片安装在框上一个网框可以反复使用 固定网框是用胶水将丝网布粘覆在网框上 后者又通过胶水与钢片相联 固定网框较易获得均匀的钢片张力 张力大小一般为35 2N cm2 网布 用于固定钢片和网框 可分为不锈钢丝网和高分子聚脂网不锈钢丝网常用100目左右 薄片 即用来开孔的铜片 不锈钢片 镍合金片 聚脂物等 激光模板常采用不锈钢片 胶水 用来粘贴网框和钢片的胶水 在模板中作用较大 模板所用材料有不锈钢 尼龙 聚脂材料等 2 模板的制造 有三种常见的制作模板的工艺 化学腐蚀 激光切割和电铸成型工艺 化学腐蚀和激光切割是制作模板的减去工艺 化学蚀刻工艺是最老的 使用最广的 激光切割相对较新 而电铸成型模板是最新的 当最小的间距为0 025 以上的应用时 化学腐蚀模板和其它技术同样有效 当处理0 020 以下的间距时 应该考虑激光切割和电铸成形的模板 模板的开孔工艺流程 a 化学腐蚀法 b 激光切割法 c 电铸成型法 向下台阶电铸成型模板 5 2 2模板设计 1 模板开口尺寸 设计依据 依据IPC一7525钢网设计指南要求 三球定律 至少有三个最大直径的锡珠能垂直排在模板的厚度方向上 至少有三个最大直径的锡珠能水平排在模板的最小孔的宽度方向上 宽厚比 开口宽与模板厚度的比率 W T 1 5 面积比 开口面积与孔壁横截面积的比率 W L 2T W L 0 66 若L 5W 则考虑宽厚比 否则考虑面积比 常见元件的模板开口 退出 2 模板宽厚比 模板宽厚比单位 mm 推荐的宽厚比为1 5 这对防止模板阻塞是重要的 当设计模板开孔时 在长度大于宽度的五倍时考虑宽厚比 对所有其它情况考虑面积比 随着这些比率的减少并分别接近1 5或0 66 对模板孔壁的光洁度就要求更严厉 以保证良好的锡膏释放 5 2 3刮板 squeegee 1 刮板类型 常见有两种刮板类型 橡胶或聚氨酯 polyurethane 刮板和金属刮板 2 橡胶刮板硬度 60 65shoreverysoft红色 70 75shoresoft绿色 80 85shorehard蓝色 90 shoreveryhard白色 退出 5 3印刷机设备技术 全自动印刷机 可连线 自动化程度高 适用于大中批量生产 较典型机型有DEK265系列 MPM的UP3000系列 Minami的MK系列 EKRA的X5 国产凯格G2 G3 半自动印刷机 不能与其他SMT设备连接 手动传送板子 手动定位 自动印刷 适合小中批量生产 手动印刷机 手动上板 手动定位 手动印刷 结构简单 价格便宜 适合科研院所使用 5 3 1 全自动视觉印刷机 精确的NI图像处理平台 两个独立的步进马达驱动印刷头 针对于前后刮刀不同压力及稳定性而设计 GKG专用全自动计算机控制PCB厚度调整平台 专利 PCB上压系统 针对薄PCB 大PCB而设计 柔性侧压系统 针对于PCB受压变形而设计 专利 干 湿 真空三种清洗模式 双向运输导轨系统 自动调节导轨宽度 中 英文操作接口 印刷精度 0 025mm 重复精度 0 01mm 印刷周期 10s 网框尺寸从420 520mm到737 737mm 可印刷板尺寸从50 50mm到400 330mm G3性能特点 1 凯格精机G3 退出 光学视觉系统 印刷头悬浮式自适应刮刀 G3全自动视觉印刷机结构 X Y 平台校位PCB定位系统 钢网夹紧结构 自动网板清洗系统 人性化中 英文操作接口 5 3 3半自动和手动印刷机 1 视觉半自动印刷机SUNEASTSEM 328 2 手动印刷机伟创新 人工进行放板 定位 印刷 取板及清洗网板等工作 退出 5 2 新创能1400DEMO 5 4印刷机工艺控制技术 5 4 1印刷机的工艺参数的调节 1 刮刀压力太小的压力 导致印刷板上焊膏量不足 太大的压力 则导致焊膏印得太薄 一般把刮刀压力设定为0 5Kg 25mm 提高了刮刀速度等于降低刮刀的压力 另外刮刀的硬度也会影响焊膏的厚薄 太软的刮刀会使焊膏凹陷 所以建议采用较硬的刮刀或金属刀 刮刀Squeegee的压力设定 在每50mm的Squeegee长度上施加1kg的压力 减少压力直到锡膏开始留在范本上刮不乾净 有1 2kg的可接受范围 即可达到好的印制效果 2 印刷厚度印刷焊膏厚度是由模板的厚度所决定的 与机器设定和焊膏的特性也有一定的关系 模板厚度是与IC脚距密切相关的 印刷厚度的微量调整 经常是通过调节刮刀速度及刮刀压力来实现 退出 3 印刷速度刮刀的速度越慢 锡膏的黏度越大 刮刀的速度越快 锡膏的黏度就越小 调节这个参数要参照锡膏的成分和PCB元件的密度以及最小元件尺寸等相关参数 一般选择在30 65mm S 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20mm 30mm sec 4 分离速度早期印刷机是恒速分离 先进的印刷机其钢板离开锡膏图形时有一个微小的停留过程 以保证获取最佳的印刷图形 5 刮刀的宽度一般刮刀的宽度为PCB长度 印刷方向 加上50mm左右为最佳 6 印刷间隙印刷间隙是模板装夹后与PCB之间的距离 关系到印刷后PCB上的留存量 其距离增大 锡膏量增多 一般控制在0 0 07mm 5 4 2锡膏印刷的缺陷 产生的原因及对策 退出 退出 5 5丝印机实训 1 丝印机主界面 3 CAM程序编程 2 模板设计第一步 调出PCB静态仿真模型 得到主要PCB设计参数 第二步 导入设计的元器件清单 逐个元器件选择设计模板厚度 第一步 Utilities系統工具设置 包括 印刷头方向 锡膏参数 钢板工具 支撑点工具 第二步 Configure机器设置 包括 机台基本方向 进板 出板 输送带速度 第三步 丝印CAM程序编程 包括 设定PCB数据 标号Fiducial示教 设定支撑点 设定印刷参数 退出 丝印机3D模拟仿真包括 静态仿真和动画仿真 静态仿真可缩放 旋转 平移 动画仿真根据控制参数的设置 能3D动画模拟印刷机工作过程 5 丝印机操作技能 包括 面板开关的使用 电脑软件的操作 生产模拟运行 生产操作 机器日常保养和常规维护 点击调用丝印机程式 调用DemoCAM程式 再点击生产模拟运行 调用丝印机3D模拟仿真 丝印机按DemoCAM程式运行 可检査所设计的CAM程式的错误 最后点击生产监控 调监控程序监控生产 4 丝印机3D动画仿真 退出 5 6认证考试举例 例5 1 间距0 5mmQFP模板开口与厚度是 A 开口宽度0 25 0 015mm 开口长度1 7 2 0mm 模板厚度0 15mm B 开口宽度0 2 0 015mm 开口长度1 7mm 模板厚度0 15 0 12mm C 开口宽度0 15 0 01mm 开口长度1 7 2 0mm 模板厚度0 1mm答案 A 例5 2 一般把刮刀压力设定为 A 0 5Kg 25mm B 0 25Kg 25mm C 0 5Kg 50mm 答案 A 例5 3 印刷焊膏厚度是 A 印刷焊膏厚度是由模板的开口尺寸W L所决定的 印刷厚度的微量调整 经常是通过调节刮刀速度及刮刀压力来实现 B 印刷焊膏厚度是由模板的厚度所决定的 印刷厚度的微量调整 经常是通过调节刮刀速度来实现 C 印刷焊膏厚度是由模板的厚度所决定的 印刷厚度的微量调整 经常是通过调节刮刀速度及刮刀压力来实现 D 印刷焊膏厚度是由模板的开口尺寸W L所决定的 印刷厚度的微量调整 经常是通过调节刮刀压力来实现 答案 C 例5 4 MPM丝印机Print印刷参数包括 A Speed 印刷速度1 200mm Pressures 刮刀压力0 20Kg B Start 起始点 20 514mm Distance 印刷行程50 514mm Squeegeeforwardoffset 刮刀前进补偿值0 50mm C Speed 脱离速度0 2 10mm S Distance 脱离距离0 1mm 答案 A 例5 5 试通过操作培训平台 选择软件中自带的演示PCB设计Demo板 进行Protel设计的双面混装PCB板 THT在A面 SMC SMD在A面 SMC在A面B面 的MPM丝印机操作 任务是首先进入MPM丝印机操作使用界面 再进行开机 调程式 进板 加模板 加锡膏 进板 3D模拟运行 监控 注意退出后系统自动采集编程数据 并自动打分 答案 点击进丝印机CAM程序编程培训模块 按题目要求完成操作 全部题目完成后必须返回本界面 点击 完成提交 系统自动批卷 例5 6 试通过操作培训平台 选择软件中自带的演示PCB设计Demo板 进行Protel设计的单面贴装PCB板的MPM丝印机操作 任务是首先进入MPM丝印机操作使用界面 再进行开机 调程式 加模板 加锡膏 进板 3D模拟运行 监控 注意退出后系统自动采集编程数据 并自动打分 答案 点击进入丝印机操作使用培训模块 按题目要求完成操作 全部题目完成