?PCB印刷機是用于在印刷電路板(PCB)上精確涂布焊膏、導電膠或阻焊油墨等材料的設備,是 SMT(表面貼裝技術)生產線的關鍵工序。那么,下面小編給大家講解一下使用PCB印刷機的常見技術難點和解決方法:
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一、高精度定位偏差問題
難點表現:PCB 與模板對位不準導致焊膏偏移,常見于 Mark 點污染、PCB 翹曲或視覺系統誤差。
原因分析:
Mark 點表面氧化、污漬或磨損,導致視覺識別失??;
PCB 受熱或應力變形,翹曲量超過 0.1mm/mm 時定位失效;
相機焦距偏移或光源亮度不足,圖像清晰度下降。
解決方案:
Mark 點維護:定期用酒精擦拭 Mark 點,對磨損嚴重的 PCB 增加 Mark 點數量(如 4 個對角 Mark 點);
翹曲補償:使用真空吸附平臺或增加支撐柱,配合 3D 視覺系統實時計算翹曲量并調整印刷高度;
視覺校準:每月用標準板(如玻璃標定板)校準相機焦距和光源參數,確保圖像識別精度≤±10μm。
二、細間距焊膏橋連與塌陷
難點表現:當焊盤間距<0.3mm(如 0201 元件、0.4mm pitch BGA)時,焊膏印刷后出現橋連或塌陷,導致焊接短路。
原因分析:
模板開口設計不合理(如縱橫比<1.2,面積比<0.6);
焊膏黏度偏低(25℃時黏度<120Pa?s)或觸變性差;
印刷壓力過大(>5kgf)或刮刀速度過快(>60mm/s),導致焊膏擠壓過量。
解決方案:
模板優化:
采用電鑄或激光切割模板,開口尺寸比焊盤縮小 5%~10%,并做圓弧倒角處理;
模板厚度與開口尺寸匹配:0.3mm 間距對應 50μm 厚度模板,開口縱橫比≥1.5。
焊膏控制:
選擇中高黏度焊膏(150~180Pa?s),添加觸變劑增強抗塌陷性;
印刷前提前回溫 4 小時,使用自動攪拌器維持黏度穩定(每 15 分鐘攪拌 1 次)。
工藝參數調整:
降低刮刀壓力至 3~4kgf,速度控制在 40~50mm/s;
采用 “先慢后快” 印刷模式:初始 20mm/s 切入,中間段 50mm/s,收尾段 30mm/s 減速。
三、焊膏厚度不均勻
難點表現:同一 PCB 上焊膏厚度差異>10%,導致元件焊接高度不一致,甚至虛焊。
原因分析:
模板表面殘留焊膏堵塞網孔,或網孔內壁粗糙導致焊膏釋放不良;
刮刀磨損(刃口平整度>5μm)或壓力不均勻(左右壓差>0.5kgf);
PCB 支撐不足,印刷時發生彈性形變。
解決方案:
模板清洗升級:
采用 “真空吸附 + 超聲波清洗” 組合工藝,每印刷 50 片后自動清洗模板底面;
對模板進行納米涂層處理(如特氟龍涂層),降低焊膏附著力。
刮刀維護:
定期檢查刮刀刃口,磨損量>0.1mm 時更換,推薦使用鎢鋼合金刮刀(壽命比不銹鋼高 3 倍);
安裝壓力傳感器實時監測刮刀左右壓力差,通過伺服電機自動補償。
支撐優化:
使用彈性支撐柱(如硅膠柱)配合真空吸附,確保 PCB 平面度<0.05mm;
對大尺寸 PCB(>300mm×300mm)增加輔助支撐平臺,減少印刷時變形。
四、設備效率與產能瓶頸
難點表現:全自動印刷機產能<40 片 / 小時(標準 PCB 尺寸 300mm×300mm),或因故障頻繁停機。
原因分析:
上料 / 下料時間過長(單循環>15 秒),或多品種切換時參數調整耗時;
清洗系統效率低,單次清洗時間>20 秒;
視覺定位速度慢(單 Mark 點識別>1 秒)。
解決方案:
自動化升級:
采用雙軌輸送系統,實現左右軌并行上料,產能提升 50%;
集成快速換型技術(如模板自動夾緊、參數一鍵調用),換型時間從 30 分鐘縮短至 10 分鐘。
清洗效率優化:
采用噴霧 + 擦拭復合清洗模式,清洗時間壓縮至 10~15 秒;
使用免清洗焊膏(如低殘留無鉛焊膏),減少清洗頻率。
視覺算法加速:
引入深度學習算法(如 YOLO 模型),Mark 點識別時間降至 0.5 秒以內;
預存 PCB 圖像模板,重復生產時直接匹配,無需重新識別。
五、特殊工藝挑戰(如厚銅箔 PCB、柔性板)
難點表現:厚銅箔 PCB(銅厚>3oz)表面不平整,柔性板(FPC)易變形,導致印刷偏移或焊膏堆積。
解決方案:
厚銅箔 PCB:使用高度可調支撐柱,針對銅箔凸起區域單獨補償高度,同時增加模板與 PCB 間距至 0.1~0.15mm;
柔性板:采用載板固定(如鋁制載板 + 真空吸附),模板開口縮小 10%~15%,并降低印刷壓力至 2~3kgf,避免板材壓損。
六、環保與維護成本控制
難點表現:溶劑清洗產生 VOC 排放,或模板 / 刮刀更換頻繁導致成本上升。
解決方向:
采用水基焊膏和水性清洗劑,VOC 排放減少 90% 以上;
模板采用激光切割 + 電拋光工藝,網孔壽命提升至 10 萬次以上;
部署預測性維護系統,通過傳感器監測設備磨損狀態,提前預警更換部件。