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锡膏印刷脱膜速度的“双刃剑”

2024-12-03
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一、引言


在电子制造领域中,锡膏印刷是至关重要的环节。锡膏印刷工艺技术直接关系到焊点质量和产品最终质量,统计表明 SMT 生产中 60 - 70% 的焊接缺陷都与锡膏的印刷有关,足见其重要性。


锡膏印刷的质量受到众多因素的影响,其中脱膜速度就是一个关键因素。脱膜速度的快慢会对印刷质量产生重大影响,下面我们就来详细探讨锡膏印刷脱膜速度过快过慢分别会带来哪些影响。


二、脱膜速度过慢的影响

(一)印刷不良


脱膜速度过慢可能导致锡膏在 PCB 焊盘上分布不均匀,出现少锡、不均匀等问题。以下是具体原因分析:


1.钢网问题:


  • 钢网开口尺寸不当:若开口与 PCB 焊盘不匹配,过大或过小都会在脱膜速度过慢时加剧锡膏漏印不均匀的情况,出现少锡或多锡塌陷的问题。比如钢网的开口大小如果小于焊盘,脱膜速度慢会使锡膏难以充分填充焊盘;若开口大于焊盘,可能导致锡膏过多溢出,影响印刷质量。


  • 钢网清洁不良:钢网被锡膏堵孔或底部附着过多锡膏,在脱膜速度过慢时,会更加影响锡膏的正常印刷。因为脱膜速度慢,锡膏在钢网上停留时间长,容易使堵塞和附着物更加难以清除,进一步影响后续的印刷。


  • 钢网固定松动:钢网在印刷过程中固定不牢固,当脱膜速度过慢时,会导致印刷偏移的情况更加明显。脱膜过程中,钢网的微小移动会使锡膏的位置发生变化,影响印刷的准确性。


2.刮刀问题:


  • 刮刀压力、角度和速度设置不当:刮刀的压力过大或过小、角度和速度设置不合理,在脱膜速度过慢时会对印刷质量产生更大的影响。例如,压力过大可能导致锡膏印得太薄,而压力过小则使锡膏不能有效地到达模板开孔的底部并沉积在焊盘上。角度和速度设置不当会影响锡膏的均匀性,脱膜速度慢会使这种不均匀性更加突出。


  • 刮刀磨损严重:刮刀磨损后,无法有效刮除钢网上的锡膏。在脱膜速度过慢时,锡膏在钢网上停留时间长,磨损的刮刀更难以将锡膏刮干净,导致印刷不良。


3.锡膏问题:


  • 粘度不合格:锡膏的粘度过高或过低,都会影响其流动性。脱膜速度过慢时,粘度不合适的锡膏更容易出现流动不畅或过度流动的情况,导致印刷不均匀。


  • 搅拌不均匀:锡膏在使用前未充分搅拌均匀,会导致黏度不一致。脱膜速度慢会使这种不一致性在印刷过程中更加明显,影响锡膏在 PCB 焊盘上的分布。


  • 金属颗粒物超标:锡膏中的金属颗粒物尺寸超标,容易堵塞钢网。脱膜速度过慢时,金属颗粒物在钢网上停留时间长,增加了堵塞的风险,进而影响印刷效果。


(二)设备与环境问题


  1. 坐标偏移、定位点识别不良、PCB 停板不稳定等问题可能因脱膜速度过慢而更加明显。脱膜速度慢会使印刷过程时间延长,在此期间,设备的微小变化或不稳定因素更容易影响印刷质量。例如,坐标偏移可能导致锡膏无法准确印刷到预期位置;定位点识别不良会使 PCB 与钢网的对位不准确,影响锡膏的印刷精度;PCB 停板不稳定则会在脱膜过程中导致 PCB 移动,使锡膏印刷出现偏移。


  2. 相机位置不当、设备连接问题、系统或软件问题等在脱膜速度过慢时对印刷质量的影响。相机位置不当可能碰到 PCB,引起偏移。在脱膜速度过慢时,这种碰撞的风险增加,因为印刷过程时间长,相机与 PCB 接触的可能性增大。设备连接问题,如控制线松动或损坏,会影响印刷精度。脱膜速度慢时,设备的运行时间长,连接问题更容易导致信号传输不稳定,影响印刷质量。系统或软件问题也可能在脱膜速度过慢时更加突出,系统软件或硬盘的异常可能导致印刷偏移,影响印刷的准确性和稳定性。


三、脱膜速度过快的影响



(一)锡膏拉丝或拉尖


脱模速度太快,容易造成锡膏拉丝或拉尖的现象,影响印刷质量。


1.刮刀种类、角度、压力、速度等因素与脱膜速度过快的相互影响。


  • 刮刀种类:不同的刮刀对脱膜速度的适应性不同。例如,不锈钢刮刀在脱膜速度过快时,可能会因硬度较大而导致锡膏在钢网上的流动性变化更为剧烈,从而增加拉丝或拉尖的风险。


  • 刮刀角度:一般刮刀角度在 45 - 60 度之间,当脱膜速度过快时,若刮刀角度设置不当,可能会使锡膏在钢网上的受力不均匀,容易产生拉丝或拉尖。例如,角度过小可能导致锡膏在钢网上的滞留时间增加,脱膜瞬间更容易出现拉丝;角度过大则可能使锡膏受到的垂直压力减小,不利于锡膏的均匀分布,也可能引发拉丝或拉尖问题。


  • 刮刀压力:刮刀压力会影响锡膏的量。脱膜速度过快时,较大的刮刀压力可能会使锡膏被过度挤压,在脱膜瞬间容易形成拉丝或拉尖。相反,较小的刮刀压力可能导致锡膏不能有效地到达模板开孔的底部,在脱膜时也可能出现不均匀的情况,增加拉丝或拉尖的可能性。


  • 刮刀速度:刮刀速度与脱膜速度相互影响。脱膜速度过快时,若刮刀速度不适当配合,可能会导致锡膏在钢网上的分布不均匀。例如,刮刀速度过快可能会阻碍锡膏向 PCB 焊盘上传递,而脱膜速度又快,两者叠加容易使锡膏在钢网上的状态不稳定,增加拉丝或拉尖的风险。


2.钢板开孔、清洁以及是否使用真空座等因素在脱膜速度过快时对印刷质量的影响。


  • 钢板开孔:钢板开孔的尺寸和形状对锡膏的印刷质量至关重要。当脱膜速度过快时,若钢板开孔尺寸不合理,比如开口过大或过小,会使锡膏在脱膜瞬间的流动更加不稳定。开口过大,锡膏容易过多溢出,在脱膜时可能因受力不均而产生拉丝或拉尖;开口过小,锡膏难以充分填充焊盘,脱膜时可能会因锡膏的粘滞力而出现拉尖现象。


  • 钢板清洁:钢板清洁不良会在脱膜速度过快时加剧对印刷质量的影响。如果钢网被锡膏堵孔或底部附着过多锡膏,脱膜速度快会使锡膏在钢网上的运动更加混乱,增加拉丝或拉尖的概率。因为脱膜速度快,锡膏在钢网上停留时间短,但残留的锡膏会影响后续锡膏的流动,使印刷质量下降。


  • 是否使用真空座:真空座可以帮助电路板顺利平贴在固定位置,加强钢板与 PCB 电路板的密合度。在脱膜速度过快时,若没有使用真空座,电路板与钢网的贴合可能不够紧密,导致锡膏在脱膜时受力不均匀,容易产生拉丝或拉尖现象。而使用真空座可以在一定程度上稳定电路板与钢网的位置关系,减少因脱膜速度过快带来的不良影响。


(二)电路板变形风险增加


脱膜速度过快可能导致电路板变形,使锡膏印出来不均匀,增加短路风险。


当脱膜速度过快时,瞬间的拉力可能会使电路板发生变形。电路板的变形会导致锡膏在焊盘上的分布不均匀,有的地方可能会堆积过多的锡膏,而有的地方则可能出现少锡的情况。这种不均匀的锡膏分布增加了短路的风险。因为过多的锡膏可能会在相邻的焊盘之间形成连接,而少锡的地方则可能导致焊点不牢固,影响电路的正常导通。此外,电路板变形还可能影响后续的贴片和焊接工序,进一步降低产品的质量和可靠性。


四、结论



锡膏印刷脱膜速度过快或过慢都会对印刷质量产生重大影响。


当脱膜速度过慢时,可能导致锡膏在 PCB 焊盘上分布不均匀,出现少锡、不均匀等印刷不良问题,还可能引发设备与环境问题,如坐标偏移、定位点识别不良、PCB 停板不稳定等,影响产品的最终质量。


而脱膜速度过快时,容易造成锡膏拉丝或拉尖,影响印刷质量,同时还会增加电路板变形的风险,使锡膏印出来不均匀,增加短路风险,进一步降低产品的质量和可靠性。


因此,在实际生产中,必须合理调整脱膜速度,综合考虑钢网、刮刀、锡膏等因素,确保印刷质量。只有这样,才能提高产品的质量和稳定性,满足电子制造领域对高质量产品的需求。


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