【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圍 絲印機(jī)適用系列：各種塑料、化妝品、包裝盒、金屬板、刻度板、壓克力、電子產(chǎn)品、家庭用品、貼紙 、皮革轉(zhuǎn)印紙各種型態(tài)之杯子、桶子、玻璃、棒球棒、木板等?？稍谄?、曲面物體上，作最美觀及高品質(zhì)效率的印刷。 5 刮板 的 使用 (1)刮板的選擇。 要求耐磨，耐溶劑，通常使用聚氨脂橡膠，刮板角度 70177。 5176。硬度 70177。 10 刮板裝上刮板架上一般外露約 2mm。 (2)刮板的使用。 刮板長(zhǎng)度選擇。根據(jù)所印刷的圖形大小用合適的橡膠刮板，一般要求刮板長(zhǎng)度比圖形兩邊各長(zhǎng) 15 毫米以上。 刮板的安裝。選擇刮板橡膠平直邊緣鋒利的一面安裝在刮板柄上靠外面，以利于使用，擰緊螺絲固定好刮板。 磨刮板。若刮板邊緣有傷痕，缺口，刃口不銳利， 應(yīng)在磨刮板機(jī)上進(jìn)行研 磨，使刮板端面保持良好狀態(tài)。 6 絲印定位方式 絲印定位的目的 ,保證每一次印刷 時(shí)，待印的印制板和網(wǎng)版之間不發(fā)生錯(cuò)位，從而保證絲印重復(fù)精度一致 ,數(shù)量不大，顯影機(jī)顯影壓力足夠大，絲印技巧運(yùn)用得當(dāng)時(shí)，印刷液態(tài)感光阻焊油墨常用空白網(wǎng)，這時(shí)絲印定位要求不嚴(yán)格，但絲印字元油墨，或需用網(wǎng)點(diǎn)圖檔住雙面多層板的孔，以避免油墨漏入孔內(nèi)顯影沖不干凈，這時(shí)就應(yīng)充分考慮定位問(wèn)題了。阻焊塞導(dǎo)通孔，印碳油墨，印蘭膠都涉及一個(gè)絲印定位問(wèn)題。 7 刷板 (1)刷板機(jī)結(jié)構(gòu)。 刷板是絲印阻焊前的一個(gè)十分重要的工序，成品板檢查 發(fā)現(xiàn)阻焊膜掉，膠帶試驗(yàn)不過(guò)關(guān)，最終客戶波峰焊后板于阻焊起泡，阻焊下的大銅面有污漬等問(wèn)題都同刷板有關(guān)。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)驗(yàn)摸索，目前多數(shù)工廠對(duì)刷板機(jī)都形成了以下的結(jié)構(gòu)形式： 入板→酸洗→水洗→磨板→水洗→吸干→烘干→出板 酸洗段目的是除板面氧化膜，通常用 1~3％硫酸；磨板段使用上下各兩對(duì)尼龍刷，第一對(duì) 500目，第二對(duì)粒度 800 目。若使用粗目如 300~400 滾刷，作高密度線路板時(shí)易產(chǎn)生線間微短路 絲印阻焊前的表面處理還有其他形式代替尼龍滾刷磨板。如用浮石粉噴洗和軟刷刷洗，也有的工廠用化學(xué)法清洗表面，這二種方式都能作出 高檔次高質(zhì)量的線路板，如何運(yùn)用，要根據(jù) 10 本企業(yè)的實(shí)際，作板的檔次要求，設(shè)備能力和工藝控制維護(hù)水平等因素作決定。 貼裝 SMT 生產(chǎn)中的貼片技術(shù)通常是指用一定的方式將片式元器件準(zhǔn)確地貼放到 PCB 指定的位置 , 這個(gè)過(guò)程英文稱(chēng)之為“ Pick and Place”， 顯然它是指吸取 /拾取與放置兩個(gè)動(dòng)作。在SMT 初期，由于片式元器件尺寸相對(duì)較大，人們用鑷子等簡(jiǎn)單的工具就可以實(shí)現(xiàn)上述動(dòng)作，至今尚有少數(shù)工廠仍采用或部分采用人工放置元件的方法。但為了滿足大生產(chǎn)的需要，特別是隨著 SMC/SMD 的精細(xì)化，人們?cè)?來(lái)越重視采用自動(dòng)化的機(jī)器 貼片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)高速高精度的貼放元器件。 近 30 年來(lái)，貼片機(jī)已由早期的低速度（ 秒 /片）和低精度（機(jī)械對(duì)中）發(fā)展到高速（ 秒 /片）和高精度（光學(xué)對(duì)中，貼片精度 +60um/4δ）。高精度全自動(dòng)貼片機(jī)是由計(jì)算機(jī)、光學(xué)、精密機(jī)械、滾珠絲桿、直線導(dǎo)軌、線性馬達(dá)、諧波驅(qū)動(dòng)器以及真空系統(tǒng)和各種傳感器構(gòu)成的機(jī)電一體化的高科技裝備。從某種意義上來(lái)說(shuō)，貼片機(jī)技術(shù)已經(jīng)成為 SMT 的支柱和深入發(fā)展的重要標(biāo)志，貼片機(jī)是整個(gè) SMT 生產(chǎn)中最關(guān)鍵、最復(fù)雜的設(shè)備，也是人們初次建立 SMT 生產(chǎn) 線時(shí)最難選擇的設(shè)備。 貼裝機(jī)相當(dāng)于機(jī)器人的機(jī)械手，把元器件按照事先編制好的程序從它的包裝中取出，并貼放到印制板相應(yīng)的位置上。 1．貼裝機(jī)的的基本結(jié)構(gòu) (1)底座 —— 用來(lái)安裝和支撐貼裝機(jī)的全部部件，目前趨向采用鑄鐵件。鑄鐵件具有質(zhì)量大、振動(dòng)小的特點(diǎn)，有利于保證貼裝精度。 (2)供料器 —— 供料器用來(lái)放置各種包裝形式的元器件，有散裝、編帶、管裝和托盤(pán)四種類(lèi)型。貼裝時(shí)將各種類(lèi)型的供料器分別安裝到相應(yīng)的供料器架上。 (3)印制電路板傳輸裝置 —— 目前大多數(shù)貼裝機(jī)直接采用軌道傳輸，也有一些貼裝機(jī)采用工作臺(tái)傳 輸，即把 PCB 固定在工作臺(tái)上，工作臺(tái)在傳輸軌道上運(yùn)行。 (4)貼裝頭 — 貼裝頭是貼裝機(jī)上最復(fù)雜、最關(guān)鍵的部件，它相當(dāng)于機(jī)械手，用來(lái)拾取和貼放元器件。 (5)貼裝頭的 x、 Y 定位傳輸裝置 —— 有機(jī)械絲杠傳輸 (一般采用直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng) )；磁尺和光柵傳輸。從理論上講，磁尺和光柵傳輸?shù)木雀哂诮z杠傳輸；但是在維護(hù)修理方面，絲杠傳輸比較容易。 (6)貼裝工具 (吸嘴 )—— 不同形狀、大小的元器件要采用不同的吸嘴進(jìn)行拾放，一般元器件采用真空吸嘴，對(duì)于異形元件 (例如沒(méi)有吸取平面的連接器等 )也有采用機(jī)械爪結(jié)構(gòu)的。 (7)對(duì)中 系統(tǒng) —— 有機(jī)械對(duì)中、激光對(duì)中、激光加視覺(jué)對(duì)中，以及全視覺(jué)對(duì)中系統(tǒng)。 (8)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) —— 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是貼裝機(jī)所有操作的指揮中心，目前大多數(shù)貼裝機(jī)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)采用 Windows 界面。 2．貼裝機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) (1)貼裝精度：貼裝精度包括三個(gè)內(nèi)容：貼裝精度、分辨率和重復(fù)精度。 11 貼裝精度 —— 是指元器件貼裝后相對(duì)于印制板標(biāo)準(zhǔn)貼裝位置的偏移量。一般來(lái)講，貼裝Ch 中元件要求達(dá)到177。 ，貼裝高密度窄間距的 SMD 至少要求達(dá)到177。 。 分辨率 —— 分辨率是貼裝機(jī)運(yùn)行時(shí)最小 增量 (例如絲杠的每個(gè)步進(jìn)為 mm，那么該貼裝機(jī)的分辨率為 )的一種度量，衡量機(jī)器本身精度時(shí)，分辨率是重要指標(biāo)。但是，實(shí)際貼裝精度包括所有誤差的總和，因此，描述貼裝機(jī)性能時(shí)很少使用分辨率，一般在比較貼裝機(jī)性能時(shí)才使用分辨率。 重復(fù)精度 —— 重復(fù)精度是指貼裝頭重復(fù)返回標(biāo)定點(diǎn)的能力。貼裝精度、分辨率、重復(fù)精度之間有一定的相關(guān)關(guān)系。 (2)貼片速度：一般高速機(jī)貼裝速度為 ／ Chip 元件以內(nèi)，目前最高貼裝速度為 ／ Ch中元件；高精度、多功能機(jī)一般都是中速機(jī)，貼裝速度為 ／ Chip 元件左右。 (3)對(duì)中方式：貼片的對(duì)中方式有機(jī)械對(duì)中、激光對(duì)中、全視覺(jué)對(duì)中、激光和視覺(jué)混合對(duì)中等。其中，全視覺(jué)對(duì)中精度最高。 (4)貼裝面積：由貼裝機(jī)傳輸軌道以及貼裝頭運(yùn)動(dòng)范圍決定，一般最小 PCB 尺寸為 50x50mm，最大 PCB 尺寸應(yīng)大于 250x300mm。 (5)貼裝功能：一般高速貼裝機(jī)主要可以貼裝各種 Chip 元件和較小的 SMD 器件 (最大 25x30mm左右 )；多功能機(jī)可以貼裝從 (目前最小可貼裝 )—— 54x54mill(最大60x60mm)SMD 器 件，還可以貼裝連接器等異形元器件，最大連接器的長(zhǎng)度可達(dá) 150mm。 (6)可貼裝元件種類(lèi)數(shù)：可貼裝元件種類(lèi)數(shù)是由貼裝機(jī)供料器料站位置的數(shù)量決定的 (以能容納 8mm 編帶供料器的數(shù)量來(lái)衡量 )。一般高速貼裝機(jī)料站位置大于 120 個(gè)，多功能機(jī)制站位置在 60— 120 之間。 (7)編程功能：是指在線和離線編程以及優(yōu)化功能。 回流焊接 回流焊的設(shè)備結(jié)構(gòu)及原理 1 回流焊接的過(guò)程 回流焊的基本原理比較簡(jiǎn)單，它首先對(duì) PCB 板的表面貼裝元件（ SMD）焊盤(pán)印刷錫膏，然后通過(guò)自動(dòng)貼片機(jī)把 SMD 貼放到預(yù)先印制好錫膏的焊盤(pán)上。最后，通過(guò)回流焊接爐，在回流焊爐中逐漸加熱，把錫膏融化，稱(chēng)為回流（ Reflow），接著，把 PCB 板冷卻，焊錫凝固，把元件和焊盤(pán)牢固地焊接到一起（見(jiàn)圖 9）。在回流焊中，焊盤(pán)和元件管腳都不融化。這是回流焊（ Reflow Soldering）與金屬融焊（ Welding）的不同。 深入的了解回流焊就必須從焊錫膏的作用原理和焊接過(guò)程中發(fā)生的物理化學(xué)變化入手。錫膏的成分主要錫鉛合金的粉 末和助焊劑混合而成。在受熱的條件下，融化的焊錫材料中的錫原子和焊盤(pán)或焊接元件（主要成分是銅原子）的接觸界面原子相互擴(kuò)散，形成金屬間化合物（ IMC），首先形成的 Cu6Sn5，稱(chēng)nphase，它是形成焊接力的關(guān)鍵連接層， 只有形成了 nphase，才表示有真正的可靠焊接。隨著時(shí)間的推移，在 nphase 和銅層之間中會(huì)繼續(xù)生成 Cu3Sn，稱(chēng)為 ∈ phase，它將減弱焊接力量和減低長(zhǎng)期可靠性。在焊點(diǎn)剖面的金相圖中，可以清楚地看到這個(gè)結(jié)構(gòu)。 電子掃描顯微鏡（ SEM）顯示的 CuSn IMC 金屬間化合物是焊點(diǎn)強(qiáng)度 的關(guān)鍵因素，因此許多人員專(zhuān)門(mén)研究金屬間化合物的變化對(duì)焊點(diǎn)的長(zhǎng)期可靠性帶來(lái)的影響 [4][10]。為了保護(hù)焊盤(pán)或元件管腳的可焊性，一般它們表面都鍍有錫鉛合金層或有機(jī)保護(hù)層。對(duì)非銅的金屬材料的管腳一般在管腳鍍層和金屬之間加有鍍鎳層 12 作為阻斷層防止金屬擴(kuò)散。這個(gè)鎳鍍層還用來(lái)阻擋與焊錫不可焊或不相容的金屬與焊錫層的接觸 [5]。另一個(gè)有關(guān)鍍層的問(wèn)題是關(guān)于鍍金層的問(wèn)題，有文章 [5]指出如果焊點(diǎn)中金的成分達(dá)到 3~4%以上，焊點(diǎn)有潛在的脆性增大的危險(xiǎn)。 2 回流焊溫度曲線 要得到好的回流焊接效果必須有一個(gè)好的回流 溫度曲線（ Profile）。那么什么是一個(gè)好的回流曲線呢？一個(gè)好的回流曲線應(yīng)該是對(duì)所要焊接的 PCB 板上的各種表面貼裝元件都能夠達(dá)到良好的焊接，且焊點(diǎn)不僅具有良好的外觀品質(zhì)而且有良好的內(nèi)在品質(zhì)的溫度曲線。 3 回流爐的參數(shù)設(shè)定 要得到一個(gè)爐溫曲線首先應(yīng)給回流爐一個(gè)參數(shù)設(shè)定?；亓鳡t的參數(shù)設(shè)定一般稱(chēng)為 Recipe。Recipe 一般包括爐子每區(qū)的溫度設(shè)定，傳送帶帶速設(shè)定，以及是使用空氣還是氮?dú)?。下表是BTU 爐的一個(gè) Recipe 的設(shè)定。 溫度設(shè)定：（單位： ℃ ） 帶速設(shè)定：（單位： cm/分） 氣體設(shè)定： 表中 1T~7T， 1B~7B 分別表示回流爐上下溫區(qū)的溫度設(shè)定，傳送帶帶速為 75 cm/分，焊接環(huán)境使用空氣，不使用氮?dú)狻? 設(shè)定一個(gè)回流曲線要考慮的因素有很多，一般包括： 所使用的錫膏特性， PCB 板的特性，回流爐的特點(diǎn)等。下面分別討論。 4 錫 膏 特性與回流曲線的重要關(guān)系 錫膏特性決定回流曲線的基本特性。不同的錫膏由于助焊劑（ Flux）有不同的化學(xué)組分，因此它的化學(xué)變化有不同的溫度要求，對(duì)回流溫度曲線也有不同的要求。一般錫膏供應(yīng)商都能提供一個(gè)參考回流曲線，用戶可在此基礎(chǔ)上根據(jù)自己的產(chǎn)品特性優(yōu)化。 它可分為 4 個(gè)主要階段 ： 1）把 PCB板加熱到 150℃ 左右，上升斜率為 13 ℃/ 秒。 稱(chēng)預(yù)熱（ Preheat）階段。 2）把整個(gè)板子慢慢加熱到 183 ℃ 。稱(chēng)均熱（ Soak 或 Equilibrium）階段。時(shí)間一般為 6090秒。 3）把板子加熱到融化區(qū)（ 183 ℃ 以上），使錫膏融化。稱(chēng)回流（ Reflow Spike）階段。在回流階段板子達(dá)到最高溫度，一般是 215 ℃ +/ 10 ℃ ?；亓鲿r(shí)間以 4560 秒為宜，最大不超過(guò)90 秒。 4）曲線由最高溫度點(diǎn)下降的過(guò)程。稱(chēng)冷卻（ Cooling）階段。一般要求冷卻的斜率為 2 4℃/秒。 典型的回流焊接溫度曲線 預(yù)熱階段的目的是把錫膏中較低熔點(diǎn)的溶劑揮發(fā)走。錫膏中助焊劑的主要成分包括松香，活性劑，黏度改善劑，和溶劑。溶劑的作用主要作為松香的載體和保證錫膏的儲(chǔ)藏時(shí)間。預(yù)熱階段需把過(guò)多的溶劑揮發(fā)掉，但是一定要控制升溫斜率，太高的升溫速度會(huì)造成元件的熱應(yīng)力沖擊，損傷元件或減低元件性能和壽命，后者帶來(lái)的危害更大，因?yàn)楫a(chǎn)品已流到了客戶手里。另一個(gè)原因是太高的升溫速度會(huì)造成錫膏的塌陷，引起短路的危險(xiǎn)，尤其對(duì)助焊劑含量較高（達(dá) 10%）的錫膏 均熱階段的設(shè)定主要應(yīng)參考焊錫膏供應(yīng)商的建議和 PCB 板熱容 的大小。因?yàn)榫鶡? 階段有兩個(gè)作用，一個(gè)是使整個(gè) PCB 板都能達(dá)到均勻的溫度（ 175℃ 左右），均熱的目的是為了減少進(jìn)入回流區(qū)的熱應(yīng)力沖擊，以及其它焊接缺陷如元件翹起，某些大體積元件冷焊等。均熱階段另一個(gè)重要作用就是焊錫膏中的助焊劑開(kāi)始發(fā)生活性反應(yīng)，它將清除焊件表面的氧化物和雜質(zhì)，增大焊件表面潤(rùn)濕性能（及表面能），使得融化的焊錫能夠很好地潤(rùn)濕焊件表面。由于均熱段的重要性，因此均熱時(shí)間和溫度必須很好地控制，既要保證助焊劑能很好地清潔焊面，又要保證助焊劑到達(dá)回流之前沒(méi)有完全消耗掉。助焊劑要保留到回流焊階段是必需的，它 能促 13 進(jìn)焊錫潤(rùn)濕過(guò)程和防止焊接表面的再氧化。尤其是目前使用低殘留，免清洗（ noclean）的焊錫膏技術(shù)越來(lái)越多的情況下，焊膏的活性不是很強(qiáng)，且回流焊接的也多為空氣回流焊，更應(yīng)注意不能在均熱階段把助焊劑消耗光。 回流階段，溫度繼續(xù)升高越過(guò)回流線（ 183℃ ），錫膏融化并發(fā)生潤(rùn)濕反應(yīng)，開(kāi)始生成金屬間化合物層。到達(dá)最高溫度（ 215 ℃ 左右），然后開(kāi)始降溫，落到回流線以下，焊錫凝固。回流區(qū)同樣應(yīng)考慮溫度的上升和下降斜率不能使元件受到熱沖擊?；亓鲄^(qū)的最高溫度是由 PCB板上的溫度敏感元件的耐溫能力決定的。在回流區(qū) 的時(shí)間應(yīng)該在保證元件完成良好焊接的前提下越短越好，一般為 3060 秒最好，過(guò)長(zhǎng)的回流時(shí)間和較高溫度，如回流時(shí)間大于 90 秒，最高溫度大于 230 度，會(huì)造成金屬間化合物層增厚，影響焊點(diǎn)的長(zhǎng)期可靠性 [4]。