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[分享] 焊膏印刷领域中的热门先进技术

焊膏印刷领域中的热门先进技术

摘要
焊膏印刷是SMT生产中关键工序之一,其控制直接影响着组装板的质量。本文简要介绍了当前焊膏印刷领域中的一些热门先进技术。焊膏喷印是现代组装技术的新概念,它的出现促进了SMT的发展。可以确信焊膏喷印将会被更多地应用于电子组装上,成为一种具有竞争力的焊膏印刷技术。

1 前言
焊膏印刷是SMT生产中关键工序之一,其控制直接影响着组装板的质量。随着SMT工艺的发展,新型焊膏印刷机新功能包括支持模组型贴片机的双导轨系统(提高印刷效率);焊膏自动添加系统(控制焊膏量);恒温恒湿系统(防止焊膏劣化);柔性板焊膏印刷工艺;新的PCB板底部支撑工具;网下清洁清洗系统;人工智能控制系统等。


2 各种新技术介绍
2.1 封闭式印刷
在传统的焊膏印刷过程中,焊膏长时间暴露在开放环境下是引起印刷缺陷的重要原因。而DEK公司推出的ProFlow封闭挤压式印刷头可有效解决上述问题。与焊膏在开放的环境中滚动不同,ProFlow中的焊膏被装在密封的印刷头中,只有开孔焊膏才与网板接触,标准焊膏封装夹筒不断地通过压力来充填焊膏,并提供动压力,使焊膏进入开孔。这一Pro-Flow技术从根本上消除了影响焊膏印刷的最大变量因素,使用户无需考虑印刷时间歇或机器工作时间等情况,从而得到满意的效果,PorFlow印刷技术工作原理如图1。

2.2  印制板底部支撑工具
随着双面板应用的越来越广泛,印刷机上PCB底部的支撑工具也越来越受到重视。尤其是大的柔性板很容易弯曲,在进行第二面焊膏印刷的时候常常需要底部支撑,普通的固定板支撑如图2所示,使用长度一定的顶针进行多点支撑。这种支撑方式虽然在一定程度上解决了板弯曲问题,但是在跨距较大顶针之间仍然会出现板的松动和局部弯曲,出现印刷不良。最新的可调板支撑使用一个固定在模具上可伸缩的平面支撑(图3),能灵活适应线路板底部的形状,有效的进行PCB支撑,实现高质量的印刷。

2.3 稳定的压力控制
印刷时刮刀施加在PCB上的压力对印刷质量有很大的影响,尤其是印刷细间距元件时。以往很多全自动印刷机采用调整刮刀下降的行程来调整印刷压力,这种方法的缺点是其压力大小依赖于模板板面水平度,在实际刮刀行进中,由于模板表面的起伏,刮刀压力有一定的浮动,有时可能出现很大的偏差,在行进到模板凹陷处时,压力急剧下降,而在凸出处急剧升高。这就可能造成同一块PCB不同位置的印刷质量有较大差异。
如采用闭环控制则可以很好的控制整个印刷过程中的刮刀压力。闭环控制是对某一输出量和对其有影响的参数进行实时监控,并且根据输出量的偏离对参数做出相应调整,使输出趋于目标量。在刮刀压力闭环控制中,通过刮刀上的传感装置实时测量其实际压力,反馈至控制刮刀Z向行程的机电设备上,从而保持刮刀压力的平稳。实时测量出的压力数据还可以用来进行统计过程控制(SPC)。


2.4  焊膏喷印技术
毫无疑问,焊膏喷印技术是最近几年SMT设备领域中最具革命性的新技术。它一改传统的丝网印刷模式,由瑞典MYDATA公司开发成功,并应用在最新推出的MY500焊膏喷印机上,机器以每秒500点的速度在电路板的焊盘上滑动,喷印焊膏,图4是喷印原理图。焊膏通过一个螺旋杆进入到一个密封的压力舱,然后由一个压杆压出。由于无需网板,使它具备众多优点,极大地减少了生产转换和交货的时间。如同计算机的喷墨打印机一样,MY500分为三部分:喷印机本身,喷印头和焊膏盒(图5),以及离线编程软件。焊膏盒更换真的很快,就如同喷墨打印机更换墨盒一样容易。虽然容量只有100克,但是焊膏装在密封容器内,几乎没有损耗,实际使用下来非常节省。MY500不需钢板、清洗剂、擦拭纸、焊膏搅拌机…,在机种多样及试产任务繁重的压力下,MY500帮助很大。MY500还以其速度闻名,它采用有专利的JetPrinting Technology以每秒500 点的速度喷涂焊膏,也就是每小时1,800,000点。配有便于使用的触摸屏界面,触摸屏位于喷印机侧面,在喷印机设置过程提供操作员指导。MY500采用Aegis公司的Circuitcam离线数据准备软件,可以直接从多种格式CAD文件中转化并生成喷印程序,编程效率大幅度提升。在生产过程中,你不必再调整刮刀压力、速度或其他的丝网印刷参数。因为程序完全由软件控制,你可以根据需要随时调整焊膏量,也可以控制每个元件或个别焊盘的焊膏量,而这在传统丝网印刷机中是无法实现的。正因为焊膏喷印技术具有众多优点,所以一经推出,就吸引了很多业内人士的注意,并在刚刚结束的2007年上海Nepcon展览中引起了轰动,可以预计焊膏喷印会成为今后焊膏印刷技术发展的一个方向。


3  结束语
焊膏印刷是SMT生产中一个非常关键的工序,为了提高生产质量,人们想尽了一切可能的方法和途径,包括焊膏由开放环境转为密闭环境、压力的闭环控制等等,本文介绍的都是焊膏印刷领域中最近几年新出现的一些典型技术,在这些新技术中,焊膏喷印无疑是最耀眼的明星,也是最有前途的新技术之一,它完全突破了传统印刷技术模式的限制,让工艺控制变得更为简单和灵活,可以预见焊膏喷印会被更多地应用在电子组装上,或许会取代传统丝网印刷技术的支配地位。
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  • SMTER 金钱 +15 精品文章 2007-7-15 14:55

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