焊锡膏印刷质量工艺参数

2020-05-19 12:01:49 608

焊锡膏印刷时,刮刀速度、刮刀压力、刮刀与网板的角度、脱模速度及焊锡膏的黏度之间都存在一定的制约关系,因此,只有正确地控制这些参数,才能保证焊锡膏的印刷质量。

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1.印刷行程

印刷前一般需要设置前、后印刷极限,即确定印刷行程。前极限一般在模板图形前20mm处,后极限一般在模板图形后20mm处间距太大容易延长整体印刷时间,太短易造成焊膏图形粘连等缺陷。控制好焊锡膏印刷行程以防焊锡膏漫流到模板的起始和终止印刷位置处的开口中,造成该处印刷图形粘连等印刷缺陷。


2.刮刀的夹角

刮刀的夹角影响到刮刀对焊锡膏垂直方向力的大小,夹角越小,其垂直方向的分力Fy越大,通过改变刮刀角度可以改变所产生的压力。刮刀角度如果大于80°,则焊锡膏只能保持原状前进而不滚动,此时垂直方向的分力Fy几乎为零,焊锡膏便不会压入印刷模板窗口。刮刀角度的最佳设定应在45°~60°范围之内,此时焊锡膏有良好的滚动性。


3.刮刀的速度

刮刀速度快,焊锡膏所受的力也大。但提高刮刀度,焊锡膏压入的时间将变短,如果刮刀速度过快,则焊锡膏不能滚动而仅在印刷模板上滑动。考虑到焊锡膏压入窗口的实际情况,最大的印刷速度应保证QFP焊盘焊锡膏纵横方向均匀、饱满,通常当刮刀速度控制在20~40mm/s时,印刷效果较好。因为焊锡膏流进窗口需要时间,这一点在印刷细间距QFP图形时尤为明显,当刮刀沿QFP焊盘一侧运行时,垂直于刮刀的焊盘上焊锡膏图形比另一侧要饱满,故有的印刷机具有刮刀旋转45°的功能,以保证细间距QFP印刷时四面焊锡膏量均匀。


4.刮刀的压力

刮刀的压力即通常所说的印刷压力,印刷压力的改变对印制质量影响重大。印刷压力不足,会引起焊锡膏刮不干净且导致PCB上焊锡膏量不足;如果印刷压力过大,又会使刮刀前部产生形变,并对对压入力起重要作用的刮刀角度产生影响。印刷压力通常应与通过滚动所产生的压力相同,一般可在5~100MPa范围内设定,过大会发生塌心和模板背后的渗漏。此外,由于滚动所产生的力随供给焊锡膏量的变化而变化,操作人员需要适当调整最佳值


5. 刮刀宽度

如果刮刀相对于PCB过宽,那么就需要更大的压力、更多的焊锡膏参与其工作,因而会造成焊锡膏的浪费。一般刮刀的宽度为PCB长度(印刷方向)加上50mm左右为最佳,并要保证刮刀头落在金属模板上。


6.印刷间隙

通常保持PCB与模板零距离(早期也要求控制在0~0.5mm,但有FQFP时应为零距离),部分印刷机在使用柔性金属模板时还要求PCB平面稍高于模板的平面,调节后模板的金属模板微微被向上撑起,但此撑起的高度不应过大,否则会引起模板损坏。从刮刀运行动作上看,正确的印刷间隙应为刮刀在模板上运行自如,既要求刮刀所到之处焊锡膏全部刮走,不留多余的焊锡膏,同时又要求刮刀不在模板上留下划痕。


7.脱模速度

焊锡膏印刷后,模板离开PCB的瞬时速度是关系到印刷质量的参数,其调节能力也是体现印刷机质量好坏的参数,在精密印刷中尤其重要。早期印刷机采用恒速分离,先进的印刷机其钢板离开焊锡膏图形时有一个短暂的停留过程,以保证获取最佳的印刷图形。脱模时基板下降,由于焊锡膏的黏着力,使印刷模板产生形变,形成挠曲。模板因挠曲的弹力要回到原来的位置,如果分离速度不当致使模板挠曲过大,其结果就是模板因其弹力快速复位,抬起焊锡膏的周围,两端形成极端抬起的印刷形状,抬起高度与模板的挠度成正比;严重情况下还会刮掉焊锡膏,使焊锡膏残留到开孔内。通常脱模速度设定为0.3~3mm/s,脱模距离一般为3mm。


8.清洗模式与清洗频率

在印刷过程中要对模板底部进行清洗,消除其附着物,以防止污染PCB。清洗通常采用无水乙醇作为清洗剂,清洗方式有湿一湿、干—干、湿一湿一干等。在印刷过程中印刷机要设定的清洗频率为每印刷8~10块清洗一次,要根据模板的开口情况和焊锡膏的连续印刷性而定。有细间距、高密度图形时,清洗频率要高一些,以保证印刷质量为准,一般还规定每30min要手动用无尘纸擦洗一次。


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