第四章 印刷工艺与设备.doc

第四章印刷工艺与设备4.1印刷设备基本原理与构造印刷机结构:• 视觉定位系统• 擦拭系统;• 锡膏填涂系统视觉定位系统CAMERA的结构:• 两个镜头,STENCIL+PCB• 一个PCBSTOPSENSOR可作锡膏覆盖率检查:• 用CAMERA的PCB镜头• 可设定覆盖率参数,不合格的机器会自动提示视觉定位系统PCBSTOPSENSOR感应到PCB后.PCB停CAMERA的两个镜头分别识别stencil和PCB上的MARK,以识别的图像完全重合为基准,来完成定位精准度,在校对位置时,PCB不动,只有STENCIL可移动调整.(分X.Y.)擦拭系统1. 擦拭时由气缸将擦拭杆顶起,使擦拭纸与钢板接触.2. 湿擦时的溶剂量要控制在湿擦完毕时,湿的擦拭纸正好被用完.3. 溶剂的喷量可通过调整溶剂泵的频及冲程来进行控制.锡膏填涂系统1. 刮刀采用钢刮刀.角度标准45~60度,现用60度.2. 印刷时锡膏在钢板上是滚动,一般滚动的直径为1~1.5cm3. 刮刀的压力一般为0.5+0.1kg/inch锡膏印刷现在被认为是，表面贴装技术中控制最终焊锡节点品质的关键的过程步骤。印刷是一个建立在流体力学下的制程，它可多次重复地保持，将定量的物料(锡膏或黏胶)涂覆在PCB的表面，一般来讲，印刷制程是非常简单的，PCB的上面与丝网或钢板保持一定距离(非接触式)或完全贴住(接触式)，锡膏或黏胶在刮刀的作用下流过丝网或钢板的表面，并将其上的切口填满，于是锡膏或黏胶便贴在PCB的表面，最后，丝网或钢板与PCB分离，于是便留下由锡膏或黏胶组成的图像在PCB上.在印刷锡膏的过程中，基板放在工作台上，机械地或真空夹紧定位，用定位销或视觉来对准。或者丝网(screen)或者模板(stencil)用于锡膏印刷。在手工或半自动印刷机中，锡膏是手工地放在模板/丝网上，这时印刷刮刀(squeegee)处于模板的另一端。在自动印刷机中，锡膏是自动分配的。在印刷过程中，印刷刮刀向下压在模板上，使模板底面接触到电路板顶面。当刮刀走过所腐蚀的整个图形区域长度时，锡膏通过模板/丝网上的开孔印刷到焊盘上。在锡膏已经沉积之后，丝网在刮刀之后马上脱开(snapoff)，回到原地。这个间隔或脱开距离是设备设计所定的，大约0.020~0.040。脱开距离与刮刀压力是两个达到良好印刷品质的与设备有关的重要变量。　　如果没有脱开，这个过程叫接触(on-contact)印刷。当使用全金属模板和刮刀时，使用接触印刷。非接触(off-contact)印刷用于柔性的金属丝网。手工印刷机(MANNALPRINTERS)手工印刷机是最简单而且最便宜的印刷系统,PCB放置及取出均需人工完成,其刮刀可用手把或附在机台上,印刷动作亦需人手完成,PCB与钢板平行度对准或以板边缘保证位置度均需依靠作业者的技巧,如此将导致每印一块PCB,印刷的参数均需进行调整变化。半自动印刷机(SEMIANTOMATICPRINTERS)半自动印刷机是当前使用最为广泛的印刷设备,它们实际上很类似手工印刷机,其PCB的放置及取出仍赖手工操作,与手工机的主要区别是印刷头的发展,它们能够较好地控制印刷速度,刮刀压力、刮刀角度,印刷距离以及非接触间距,工具孔或PCB边缘仍被用来定位,而钢板系统以助人员良好地完成PCB与钢板的平行度调整。全自动印刷机(AUTOMATICPRINTER)PCB的置取均是利用边缘承载的输送带完成,制程参数如刮刀速度、刮刀压力、印刷长度、非接触间距均可编程设定。PCB的定位则是利用定位孔或板边缘,有些设备甚至可利用视觉系统自行将PCB与钢板调成平行,当使用该类视觉系统时,便可免却边缘定位带来的误差,而且令定位变得容易,人工的定位确认为视觉系统所取代。刮刀刮刀的磨损、压力和硬度决定印刷质量，应该仔细监测。对可接受的印刷品质，刮刀边缘应该锋利和直线。刮刀压力低造成遗漏和粗糙的边缘，而刮刀压力高或很软的刮刀将引起斑点状的(smeared)印刷，甚至可能损坏刮刀和模板或丝网。过高的压力也倾向于从宽的开孔中挖出锡膏，引起焊锡圆角不够。常见有两种刮刀类型：橡胶或聚氨酯(polyurethane)刮刀和金属刮刀.• 刮刀刃口的型状：锋利平整的刃口可获至最佳的印刷。• 刮刀的压力一般为5到30磅，其具体大小应依据刮刀类型及材料，非接触间距，是丝网还是钢板及锡膏状况。• 刮刀的速度，若对于的流动状况而定。刮刀的压力与速度的关系是非常重要的，在理论上，对于每一种锡膏成份均应有一个最佳的压力与速度与之对应。但此二参数是互成负面影响，对于任何刮刀压力，每增加一点速度均会令刮刀刃上的压力减小，相反地，刮刀速度的减小将令刮刀刃的压力增大。刮刀宽度：应超过PCB宽度大约50MM(2“)，（每边大25MM(1”)），这可令钢板受到的力最小