单元4全自动与半自动印刷机金属模板印刷焊膏工艺ppt课件

1、 全自动与半自动印刷机金属模板印刷焊膏工艺 工艺流程图形对准调老产品程序印刷前预备任务开机初始化安装模板安装刮刀PCB 定位图形对准编程(设置印刷参数)制造视觉图像延续消费老产品印刷新产品不用视觉系统延续印刷添加焊膏首件试印刷并检验Yes调整参数或对准图形No检验用视觉系统延续印刷终了关机 焊膏印刷是保证SMT质量的关键工序。目前普通都采用模板印刷。 据资料统计，在PCB设计正确、元器件和印制板质量有保证的前提下，外表组装质量问题中有70%的质量问题出在印刷工艺。1.4 影响印刷质量的主要要素： a 首先是模板质量模板印刷是接触印刷，因此模板厚度开口尺寸确定了焊膏的印刷量。焊膏量过多会产生桥接

2、，焊膏量少会产生焊锡缺乏或虚焊。模板开口外形以及开口能否光滑也会响脱模质量。 b 其次是焊膏的黏度、印刷性滚动性、转移性、触变性常温下的运用寿命等都会影响印刷质量。假设焊膏的印刷性不好严重时焊膏只是在模板上滑动，这种情况下是根本印不上焊膏 c 印刷工艺参数刮刀速度、刮刀压力、刮刀与网板的角度以及焊膏的黏度之间都存在一定的制约关系，因此只需正确控制这些参数，才干保证焊膏的印刷质量。 图形对准和制造Mark图像 虽然全自动印刷机都配有图象识别系统，但必需经过人工对作台或对模板作X、Y、的精细调整，使PCB的焊盘图形与模板孔图形完全重合。制造Mark图像时要使图像明晰、边缘光滑、黑清楚，假设图形对准

3、有误差，Mark图像不明晰，机器是不能到达有的印刷精度的，因此必需仔细调整。 前、后印刷极限 前、后刷极限应设置在模板图形前、后至少各20mm处；以防焊膏漫流到模板的起始和终止印刷位置处的开口中，构成该处焊图形粘连等印刷缺陷。 印刷速度 普通设置为15mm/sec40mm/sec,由于刮刀速度与焊膏的稀薄度呈反比关系，有窄间距，高密度图形时，速度要慢一些。速度过快，刮刀经过模板开口的时间太短，焊膏不能充沛渗入开口中，容易构成焊膏图形不丰满或漏印的印刷缺陷。 刮刀压力 普通设置为2kg5kg/cm2不同厂家的印刷机略有差别。刮压力也是影响印刷质量的重要要素。刮刀压力实践是指刮刀下降的度，压力太小

4、，能够会发生两种情况：第种情况是由于刮刀压小，刮刀在前进过程中产生的向下的Y分力也小，会构成漏印量缺乏。第种情况是由于刮刀压力小，刮刀没有紧贴模板外表，印刷时由刮刀与PCB之间存在微小的间隙，因此相当于添加了印刷厚度。另外力过小会使模板外表留有一层焊膏，容易构成图形粘连等印刷缺陷因此理想的刮刀压力应该恰好将焊膏从模板外表刮干净。 在刮刀角度一定的情况下，印刷速度和刮刀压力存在一定的关系，低速度相当于添加压力，适当降低压力可起到提高印刷速度的效 印刷间隙 印刷间隙是指模板底面与PCB外表之间的间隔 。假设模板厚适宜，普通都应采用0间隔 印刷。有时需求添加一些焊膏量时，以适当拉开一点间隔 。普通控

5、制在00.07mm。 模板与PCB的分别速度 当刮刀完成一个印刷行程后，模板分开PCB的瞬时速度称为离速度。适当调理分别速度，使模板分开焊膏图形时有一个微小停留过程，让焊膏从模板的开口中完好释放出来脱模，以获最正确的焊膏图形。有窄间距，高密度图形时，分别速度要慢一些 清洗方式和清洗频率 经常清洗模板底面也是保证印刷质量的要素。 清洗方式有干檫、湿檫、有的设备还配有真空吸。应根据印密度进展设置。普通设置为一湿一干或二湿一干。有窄间距，高度图形时，清洗频率要高一些，以保证印刷质量为准。 d 设备精度方面在印刷高密度窄间距产品时，印刷机的印刷精度和反复印刷精度也会起一定的作用。 e 对回收焊膏的运用

6、与管理，环境温度、湿度、以及环境卫生，对焊点质量都有影响回收的焊膏与新焊膏要分别存放，环境温度过高会降低焊膏黏度，湿度过大时焊膏会吸收空气中的水分，湿度过小时会加速焊膏中溶剂的挥发，环境中灰尘混入焊膏中会使焊点产生针孔。普通要求环境温度233，相对湿度4570%1.5 SMT不锈钢激光模板制造外协程序及工艺要求 印刷模板，又称漏板、钢板，它是用来定量分配焊膏，是保证焊膏印刷质量的的关键工装。金属模板的制造方法:1化学腐蚀法减成法锡磷青铜、不锈钢板。2激光切割法不锈钢、高分子聚脂板。3电铸法加成法镍板。三种制造方法的比较方法基材优点缺点适用对象化学腐蚀法锡磷青铜不锈钢价廉锡磷青铜易加工1.窗口图

7、形不够好2.孔壁不光滑3.模板尺寸不宜过大0.65mmQFP以上的器件激光法不锈钢高分子聚脂1.尺寸精度高2.窗口形状好3.孔壁较光洁1.价格较高2.孔壁有时会有毛刺，需化学抛光加工0.5mmQFP、BGA等器件电铸法镍1.尺寸精度高2.窗口形状好3.孔壁光滑1.价格昂贵2.制作周期长0.5mmQFP、BGA等器件 在外表组装技术中，焊膏的印刷质量直接影响外表组装板的加工质量。在焊膏印刷工艺中不锈钢模板的加工质量又直接影响焊膏的印刷质量，模板厚度与开口尺寸决议了焊膏的印刷量。而不锈钢激光模板均需求经过外协加工制造，因此在外协加工前必需正确填写“激光模板加工协议和“SMT模板制造资料确认表，选择

8、恰当的模板厚度和设计开口尺寸等参数，以确保焊膏的印刷质量。 下面引见不锈钢激光模板制造的外协程序及模板制造工艺要求中各种参数确实定方法： 1.5.1 向模板加工厂索取“激光模板加工协议和“SMT模板制造资料确认表 目前国内不锈钢激光模板加工厂主要有以下几个厂家： * 深圳允升吉电子联络 ： 7500005 *北京四方利华科技开展 联络 *深圳光韵达实业联络 ： 6610641 * 深圳光宏电子联络 ： 6403268 * 台湾正中印刷器材 天津联络 022-863212011.5.2 给模板加工厂发用CAD软盘或邮寄胶片1.5.2.1 要求传送的文件： a 纯贴片的

9、焊盘层PADS； b 与贴片元件的焊盘相对应的丝印层SILK； c 含PCB边框的顶层TOP； d 假设是拼板，需给出拼板图；1.5.2.2 邮寄黑白胶片的要求当没有CAD文件时，可以邮寄黑白胶片 a 含PCB边框纯贴片的焊盘层PADS黑白胶片，假设是拼板需给出拼板胶片。 b 必需注明印刷面1.5.3 按照模板加工厂的要求填写“激光模板加工协议和 “SMT模制造资料确认表，并 给模板加工厂，还可以打 阐明加要求。“SMT模板制造资料确认表填写方法即模板制造工艺要求确定方法：1.5.3.1 确认印刷面； 模板加工时要求喇叭口向下，有利于印刷后焊膏脱模，以保证印刷的焊膏图形完好，边缘明晰，从而提高

10、印刷质量。因此要求与模板加工厂确认印刷面。假设喇叭口向上，脱模时容易从倒角处带出焊膏，使焊膏图形不完好。 确认方法：将含PCB边框的顶层TOP或丝印层SILK的图形发 给对方，在确认表上确认该面能否印刷面。也可在图纸上标明该面能否印刷面。1.5.3.2 确认焊盘图形能否正确如有不需求开口的图形，应在确认表上确认，并在 的图纸上注明。1.5.3.3.模板的厚度； 模板印刷是接触印刷，印刷时不锈钢模板的底面接触PCB外表，此模板的厚度就是焊膏图形的厚度，模板厚度是决议焊膏量的关键数，因此必需正确选择模板厚度。另外，可以经过适当修正开口尺来弥补不同元器件对焊膏量的不同需求。总之，模板的厚度与开口寸决

11、议了焊膏的印刷量。 模板厚度应根据印制板组装密度、元器件大小、引脚或焊球之间的间距进展确定。大的Chip元件以及PLCC要求焊膏量多一些,那么板厚度厚一些；小的Chip元件以及窄间距QFP和窄间距BGABGACSP要求焊膏量少一些,那么模板厚度薄一些。Chip元件尺寸SMD引脚间距mm不锈钢板厚度mm3216，21251.27-0.80.21608，10050.65,0.50.150.1206030.30.12 0.1 但通常在同一块PCB上既有1.27mm以上普通间距的元器件，也有窄间距元器件，1.27mm以上间距的元器件需求0.2mm厚，窄间距的器件需求0.150.1mm厚，这种情况下可根

12、据PCB上多数元器件的情况决议不锈钢板厚度，然后经过对个别元器件焊盘开口尺寸的扩展或减少进展调整焊膏的漏印量。假设在同一块PCB上元器件要求焊膏量悬殊比较大时，可以对间距元器件处的模板进展部分减薄处置，但减薄工艺的加工本钱高一些，因此可以采用折中的方法，不锈钢板厚度可取中间值。 例如 同一块PCB上有的元器件要求0.2mm厚，另一些元器件要求0.150.12mm厚，此时不锈钢板厚度可选择0.18mm。填写确认表时对普通间距元器件的开口可以1:1，对要求焊膏量多的大Chip元件以及PLCC的开口面积应扩展10%。对于引脚间距为0.65 mm 、0.5mm的QFP等件，其开口面积应减少10%。1.

13、5.3.4 网框尺寸； 网框尺寸是根据印刷机的框架构造尺寸确定的。普通情况下网框尺寸应与印刷机网框尺寸一样，特殊情况下例如当印制板尺寸很小或印刷面积很小时，可以运用小于设备网框尺寸的小尺寸网框，但设备必需配有网框适配器，否那么不可运用小尺寸网框。 举例：DEK260印刷机的印刷面积及网框尺寸：a 最大PCB尺寸：420 mm450mm；b 最大印刷面积：420 mm420mm；c 模板边框尺寸：23英寸23英寸584mm584mm；d 边框型材规格：25.4mm38.1mm；e 边框钻孔尺寸和位置见图1。图1 DEK260印刷机模板边框钻孔尺寸和位置表示图 另外思索到刮刀起始位置和焊膏流动，在

14、不锈钢板漏印图形四围应留有刮刀和焊膏停留的尺寸，普通情况漏印图形四周与网板粘接胶的边缘之间至少要留有40mm以上间隔 ，见图2。详细留多少尺寸应根据不同印刷机确定。图2 漏印图形位置要求表示图1.5.3.5 PCB位置 指印刷图形放在模板的什么位置：以PCB外形居中；或以焊盘图形居中；或有特殊要求，如在同一块模板上加工两种以上PCB的图形等。 a 普通情况下应以焊盘图形居中，以焊盘图形居中印刷时能选用小尺寸的刮刀，可以节省焊膏，还可以减少焊膏铺展面积，从而减少焊膏与空气接触面积，有利于防止焊膏中溶剂挥发。 b 当印制板尺寸比较大，而焊盘图形的位置集中在PCB的某一边时，应采用以PCB外形居中，

15、假设以焊盘图形居中，印刷时可c 当PCB尺寸很小或焊盘图形范围很小时，可将双面板的图形或几个产品的漏印图形加工在同一块模板上，这样可以节省模板加工费。但必需给加工厂提供几个产品图形在模板上的布置要求，用文字阐明或用表示图阐明，见图3。两个产品的图形间距1020mm即可图3 几个产品的漏印图形加工在同一块模板上表示图1.5.3.6 Mark的处置方式能否需求Mark,放在模板的哪一面等； 模板上的Mark图形是全自动印刷机在印刷每一块PCB前进展PCB基准校准用的，因此半自动印刷机模板上不需求制造Mark图形；全自动印刷机必需制造Mark图形，至于放在模板的哪一面，应根据印刷机详细构造摄象机的位

16、置而定。1.5.3.7 能否拼板，以及拼板要求假设是拼板应给出拼板的PCB文件。1.5.3.8 插装焊盘环的要求； 由于插装元器件采用再流焊工艺时，比贴装元器件要求较多的焊膏量，因此假设有插装元器件需求采用再流焊工艺时，可提出特殊要求。1.4.3.9 测试点的开口要求根据设计要求提出测试点能否需求1.5.3.10 对焊盘开口尺寸和外形的修正要求 引脚间距、元件尺寸、焊盘尺寸、模板开口尺寸与模板厚度之间存在一定关系的。焊膏的印刷量与模板厚度、开口尺寸成正比，各种器件对模板厚度与开口尺寸有不同要求，参考表1。表1 各种元器件对模板厚度与开口尺寸要求参考表元件类型引脚间距元件尺寸mm焊盘宽度焊盘直径

17、mm焊盘长度焊盘直径mm开口宽度开口直径mm开口长度开口直径mm模板厚度mmPLCC、SOJ1.270.652.000.61.950.2QFP0.6350.351.50.31.450.15-0.18QFP0.50.251.250.221.20.1-0.15Chip21.251.252.001.21.950.15-0.2100510.50.50.650.450.60.1BGA1.270.8 圆形0.8 圆形0.75 圆形0.75 圆形0.15-0.2BGA/CSP0.50.3 圆形0.3 圆形0.28 方形0.28 方形0.08-0.12Flip Chip0.250.12 圆形0.12 圆形0.

18、12 方形0.12 方形0.08-0.1 BGA/CSP、Flip Chip采用方形开口比圆形开口的印刷质量好。 在没有高密度、窄间距情况下，模板开口宽度与开口面积都较大，在印刷过程中，刮刀在模板上刮动时，焊膏被挤压到模板开孔中，当印制板脱离模板的过程中，挤压到开孔中的焊膏能完从开孔壁上释放出来，焊膏流入印制板的焊盘上，构成完好的焊图形，因此能保证焊膏的印刷量和焊膏图形的质量。 但在高密度、窄间距印刷时，由于开口尺寸极小，在正常的刀压力和挪动速度下，焊膏经过模板开口处时不能完全、甚至不从开孔壁上释放出来与PCB的焊盘接触，构成漏印或焊膏量缺乏。 虽然添加刮刀压力和减慢刮刀挪动速度能提高印刷质量

19、，但样做会影响印刷效率，同时也不能完全保证印刷质量。1.5.3.10 为了正确控制焊膏的印刷量和焊膏图形的质量，高密度窄间距情况下还必需首先保证模板开口宽度与模板厚度的比率1.5，模板开口面积与开口周围孔壁面积的比率0.66IPC7525准，这是模板开口设计最根本的要求，见图4。图4 高密度、窄间距印刷时模板开口尺寸根本要求表示图 开口宽度W/模板厚度T1.5 开口面积WL/孔壁面积2L+WT 0.66IPC7525规范 实践消费中，在同一块印制板上往往有各种不同的元器件，它们对焊膏量的要求也不同。因此，确定了模板厚度以后，针对不同的印制板的详细情况，对焊盘开口外形和尺寸应提出不同的修正要求，

20、例如： a 当没有窄间距情况下模板的开口外形和尺寸与其相对应的焊盘一样即可； b 当运用免清洗焊膏，采用免清洗工艺时，为了提高印刷质量，模板的开口尺寸应减少5%； c当在同一块PCB上元器件要求焊膏量悬殊比较大时，例如在同一块PCB上既有1.27mm以上普通间距的元器件，也有窄间距元器件，首先根据PCB上多数元器件的的情况决议不锈钢板厚度，然后根据PCB上元器件的详细情况应阐明哪些元件1:1开口；哪些元件需求扩展或减少开口，并给出扩展或减少百分比；d 适当的开口外形可改善贴装效果，例如当Chip元件尺寸小于1005时，由于两个焊盘之间的间隔 很小，贴片时两端焊盘上的焊膏在元件底部很容易粘连，再流焊后很容易产生元件底部的桥接和焊球。因此加工模板时可将一对矩形焊盘开口的内侧修正成尖角形或梯形，减少元件底部的焊膏量，这样可以改善贴片时元件底部的焊膏粘连，见图5。详细修正方案可参照模板加工厂的“印焊膏模板开口设计资料来确定。图5 Chip元件模板开口修正方案表示图1.5.3.11 有无电抛光工艺要求 电抛光工艺用于开口中心距0.5mm以下的模板，用于去除激加工的毛刺。当引脚间距为0.4mm、0.3mm的QFP和CSP等情况时需采用电抛光工艺。 电抛光工艺