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分析影響PCB印刷機(jī)的印刷質(zhì)量因素有哪些方面?


?影響PCB印刷機(jī)印刷質(zhì)量的因素涉及設(shè)備精度、材料特性、工藝參數(shù)、操作規(guī)范等多個(gè)維度,任何環(huán)節(jié)的偏差都可能導(dǎo)致焊膏 / 油墨印刷缺陷(如偏位、橋連、缺失)。以下是具體影響因素及詳細(xì)分析:
?PCB印刷機(jī)
一、設(shè)備核心精度因素
設(shè)備的機(jī)械精度和定位能力是保證印刷質(zhì)量的基礎(chǔ),主要包括:
定位系統(tǒng)精度
基準(zhǔn)點(diǎn)識(shí)別誤差:PCB 的 Mark 點(diǎn)(基準(zhǔn)點(diǎn))磨損、污染或網(wǎng)版定位點(diǎn)偏移,會(huì)導(dǎo)致 CCD 相機(jī)識(shí)別偏差(誤差>0.005mm 時(shí),印刷圖形與焊盤偏位)。
重復(fù)定位精度:工作臺(tái)或網(wǎng)版移動(dòng)的重復(fù)定位誤差(全自動(dòng)機(jī)需≤±0.005mm),誤差過大會(huì)導(dǎo)致批量 PCB 的印刷位置不一致(如同一批次 PCB 的焊膏偏位方向隨機(jī))。
平行度偏差:網(wǎng)版與 PCB 表面不平行(傾斜角>0.1°),會(huì)導(dǎo)致印刷厚度不均(一側(cè)厚、一側(cè)薄)。
刮板與網(wǎng)版配合精度
刮板平整度:刮板刃口直線度誤差>0.01mm/100mm 時(shí),會(huì)出現(xiàn)局部壓力不足(導(dǎo)致焊膏缺失)或壓力過大(導(dǎo)致焊膏過厚)。
網(wǎng)版張力與平整度:鋼網(wǎng)張力不足(<30N/cm)或局部變形(如因多次使用導(dǎo)致的鼓包),會(huì)使印刷圖形變形(如開孔邊緣塌陷導(dǎo)致橋連)。
二、材料特性因素
印刷材料(焊膏、油墨、網(wǎng)版、PCB)的物理特性直接影響轉(zhuǎn)移效果:
焊膏 / 油墨性能
粘度:粘度太高(>800Pa?s)會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)性差,印刷后圖形不飽滿(有缺口);粘度太低(<200Pa?s)則易出現(xiàn)橋連、塌陷(尤其細(xì)間距焊盤)。
觸變性:觸變性差的焊膏(攪拌后粘度下降不明顯)易導(dǎo)致印刷圖形邊緣模糊;觸變性過強(qiáng)則可能在脫模時(shí)出現(xiàn)拉絲。
顆粒度:焊膏中合金粉末顆粒過大(超過網(wǎng)版開孔的 1/3),會(huì)堵塞網(wǎng)版開孔(導(dǎo)致局部無焊膏)。
網(wǎng)版參數(shù)
開孔尺寸與形狀:開孔過大導(dǎo)致焊膏過多(橋連),過小則焊膏不足(虛焊);開孔形狀與焊盤不匹配(如圓形開孔對應(yīng)方形焊盤)會(huì)導(dǎo)致印刷圖形偏移。
網(wǎng)版厚度:鋼網(wǎng)厚度偏差(±0.005mm 以上)會(huì)導(dǎo)致焊膏厚度不均(厚網(wǎng)版區(qū)域焊膏厚,薄區(qū)域薄)。
PCB 基板狀態(tài)
表面平整度:PCB 翹曲(變形量>0.2mm)或焊盤不平整,會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)版與 PCB 貼合不良(局部間隙過大,焊膏無法轉(zhuǎn)移)。
焊盤污染:焊盤表面有氧化層、油污或灰塵,會(huì)影響焊膏附著(導(dǎo)致后續(xù)焊接時(shí)焊膏不熔化)。
三、工藝參數(shù)設(shè)置因素
印刷過程中的參數(shù)設(shè)置直接決定焊膏轉(zhuǎn)移效果,關(guān)鍵參數(shù)包括:
刮板參數(shù)
壓力:壓力不足(<5N/cm2)導(dǎo)致焊膏填充不充分(圖形不完整);壓力過大(>30N/cm2)會(huì)使網(wǎng)版變形、焊膏被擠出過多(橋連),還會(huì)加速刮板和網(wǎng)版磨損。
速度:刮印速度過快(>200mm/s)會(huì)導(dǎo)致焊膏來不及填充開孔(尤其細(xì)間距);過慢(<10mm/s)則效率低,且可能使焊膏在網(wǎng)版上堆積(導(dǎo)致厚度不均)。
角度:刮板角度通常為 60°-90°,角度過小(如 60°)壓力分散(適合厚焊膏),角度過大(如 90°)壓力集中(適合薄焊膏,但易劃傷網(wǎng)版)。
印刷間隙與脫模參數(shù)
印刷間隙:網(wǎng)版與 PCB 的距離(通常 0.1-0.3mm),間隙過大導(dǎo)致焊膏圖形拉伸變形;過小則網(wǎng)版與 PCB 摩擦(劃傷基板或網(wǎng)版)。
脫模速度與方式:脫模速度過快(>50mm/s)會(huì)導(dǎo)致焊膏圖形斷裂(尤其高粘度焊膏);過慢則可能粘連(圖形邊緣模糊)。柔性脫模(網(wǎng)版先局部分離)比剛性脫模更適合細(xì)間距印刷。
環(huán)境參數(shù)
溫度與濕度:環(huán)境溫度過高(>30℃)會(huì)使焊膏粘度下降(易橋連);濕度過低(<30%)導(dǎo)致焊膏干燥過快(印刷后圖形開裂),濕度過高(>60%)則焊膏吸潮(影響焊接質(zhì)量)。理想環(huán)境:溫度 25±2℃,濕度 40%-60%。
四、操作與維護(hù)因素
人為操作和設(shè)備維護(hù)不當(dāng)也會(huì)影響印刷質(zhì)量:
操作規(guī)范性
PCB 裝夾:人工上下料時(shí)未放正(偏移>0.1mm),或真空吸附力不足(PCB 松動(dòng)),會(huì)導(dǎo)致定位不準(zhǔn)。
焊膏添加:焊膏未充分?jǐn)嚢瑁w粒沉淀)、添加量不足(刮板刮空)或混入氣泡(印刷后出現(xiàn)空洞),都會(huì)影響圖形完整性。
設(shè)備維護(hù)狀態(tài)
網(wǎng)版清潔:網(wǎng)版底部殘留焊膏未及時(shí)清理(尤其開孔邊緣),會(huì)導(dǎo)致后續(xù)印刷時(shí)局部堵塞(無焊膏)或污染 PCB 表面。
部件磨損:刮板刃口磨損(出現(xiàn)缺口)、導(dǎo)軌潤滑不足(運(yùn)動(dòng)卡頓)、CCD 鏡頭污染(識(shí)別偏差),都會(huì)降低印刷精度。

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