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。
关键字：表面贴装技术；焊膏印刷；线路板；焊膏喷印
Abstract: Solder-paste printing plays an important part in SMT production, and affects the quality of assemblies，the article simply introduces popular and advanced technique in the field of solder paste printing. JetPrinting Technology is a new concept of the contemporary assembly technology. It is said that JetPrinting Technology has developed and innovated SMT since it was appeared. It is believed that JetPrinting will more be adopted in electronics assembly, and will also be a competitive solder-paste printing technology.
Keywords: SMT; Solder-paste printing; PCB; JetPrinting Technology
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。 |
