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如何成功实现钢板印刷技术
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表面黏着钢板印刷机一般认为可产出轮廓清晰、边沿方正和顶部平坦的「锡膏砖」，在印刷电路板与组件之间形成导电信道。针对印刷过程中所涉及的要素进行简洁研讨，会发现建立成功的钢板印刷技术必须考虑许多因素，即使在开印之前便需考虑，这些因素包括锡膏、材料输送系统、电路板和钢板等。 锡膏和电路板在大多数情况下，选择锡膏应根据其印刷性能、使用于钢板上的寿命、黏着性和黏结时间、可回流性、成本以及供货商的服务支持。此外，颗粒大小也很重要。普遍的法则是最大粒径不应超过钢板最小开孔宽度的五分之一。因此，20-38mm(-500目或4号)锡膏颗粒适用于0.4 mm间距或以下的孔宽，而25-45mm (-325+500目或3号)锡膏颗粒则适用于0.65mm 间距或以下的孔宽。为了获得良好的印刷成形 (特别是微细间距)，焊垫表面必须光滑平整，允许钢板能够紧密压合电路板并避免锡膏溢流到临近的焊垫上形成「架桥」。最常用的表面修整技术是热风锡面整平 (HASL)，而「镀镍金」技术和类似整平方法的使用也日益增多。 钢板选择化学蚀刻是传统的低成本制造方法，只适合于粗间距组件应用。由于大多数制造厂现在都使用细间距组件装配电路板，激光切割钢板的应用更为广泛。对于所有QFP、BGA或0603尺寸以下的组件装配，一般应采用激光切割钢板。电铸钢板电镀在涂有光阻并经过具钢板开孔影像的正片曝光显影后的金属平板或「心轴」底材上，。此金属「黏贴」在心轴上，但不会沉积到仍有光阻的区域。当达到足够的沉积厚度时，可将金属膜从心轴上剥离，由此而形成的钢板将被装到网框上。 制作电铸钢板的成本会随厚度而增加，这与激光切割相似。该技术非常适用于精密开孔或包含数以千计开孔的钢板，因为不管有多少个开孔，电铸钢板的成本通常都会相同。电铸钢板由镍合金制成，而激光成形钢板则为切割不锈钢。如果选择蚀刻制成的钢板，不锈钢是最常用的材料。 印刷机印刷对位是关键所在，因为对位不良会在相邻焊垫之间形成锡桥，更重要的是会在锡膏回焊后造成短路。如果电路板组件的最小间距至少为1.0 mm，引脚位置应足以进行正确对位。如果最小间距为0.5 mm或以下，就必须采用视觉对位系统。硬聚氨酯 (萧氏硬度95) 材料制成的刮刀坚固耐用，并可提供合格的细间距印刷效果和良好的大开孔印刷性能。金属刮刀可有效地刮压大开孔钢板并带来绝佳的细间距印刷效果，但也有可能刮坏钢板和比较容易造成意外损坏。一般来说，如果电路板及其支撑很平坦，便可使用钢性刮刀；否则的话，通常应选用柔性金属刮刀。全封闭式转印头具有许多优于刮刀之处。由于锡膏被完全封闭于卡匣内直到与钢板接触，全封闭式转印头能避免锡膏因曝露于大气而造成的制程变异和浪费，免除了清洁钢板、搅拌锡膏和人工干预的需要。另外，可把印刷头置于可控温度的环境中，以避免热、冷或湿度的不良影响。 电路板支撑电路板支撑对于精密印刷非常重要，特别是双面装配印刷。在今日的表面黏着制程中，电路板支撑工具选件包括手动定位顶柱、自动程控数组顶针和客制加工顶板。大部份系统的设计都旨在避免任何组件接触。在上述选项中，客制加工顶板可提供重复性最高的锡膏成形。 市场上较新的支撑工具是能支撑整个电路板底面的顺应工具，此支撑系统可对电路板、组件和钢板提供支撑，使整个印刷行程的印刷压力保持均衡，从而带来最高重复性的锡膏成形。 印刷机参数最佳的刮刀压力为能恰好清除钢板表面的锡膏，结果将使大开孔内挖出的锡膏量最少、渗出在钢板下面 (特别是微细间距区域) 的锡膏量最少，以及刮刀和钢板的磨损也最少。在刮刀速度较低的情况下，电路板长度每100mm 压力范围从0.75至1.25 kg已经相当有效；当刮刀速度增大时，刮刀压力也应相对增加。建议锡膏印刷步调应和生产线其它部分的运作保持一致。举例说，如果生产线每分钟装配1块电路板，每秒10mm的印刷速度便可得到很好的效果，而且与生产线协调。但是如果生产线每10秒装配1块电路板，便需采用印刷速度为每秒100mm至150mm的高速锡膏。更重要的是，生产线的「生产节拍」必需尽可能地保持恒定，使锡膏能处于稳定的状态。大多数印刷机都具备自动钢板底侧清洁器，传统是以纸卷来清除印刷过程中可能形成的锡桥。为了清理堵塞的开孔，必需采用真空清洁系统，然后再经由湿和干的擦拭清洁。全新「无纸」系统的出现取代了纸卷，并节省了更换纸卷的时间，而其清洁卡匣更可将人工干预减至最少，省时方便。 印刷过程如果印刷机在无自动监控下运行，便需对机器进行定期检查。在检查过程中，应查看有没有锡桥和漏印，以及确定印刷成形和钢板上的锡膏是否足够。不过，现在许多印刷机都提供多种网络连接、主机通讯、检视和监控选件，以进行这些检查工作。藉由使用印刷机的视觉检测系统，可以自动进行电路板和钢板检验，以使印刷制程和清洁频率达到最佳化，同时确认印刷过程一直受到控制。统计监控系统会在制程参数超出设定时，提供实时回馈。设备使用整合方案确保印刷机运作正常，并执行自我校验程序。网络连接和主机通讯可实现对印刷机功能的远程访问，且能从中心据点控管印刷机内的档案。利用现代印刷机所具备的多种自动化功能的优势，制造商可以轻松掌握建立成功的表面黏着钢板印刷技术所需考虑的许多因素。SST-AP/Taiwan [ Last edited by sdlwwxb on 2005-12-15 at 17:30 ] |
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