深入研究SMT超大尺寸PCB錫膏印刷工藝，德森精密錫膏印刷機為行業(yè)賦能

隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，半導體、微電子等行業(yè)呈現出日新月異的發(fā)展態(tài)勢。在此背景下，表面貼裝技術(shù)(Surface Mount Technology，簡(jiǎn)稱(chēng)SMT)成為連接高端電子制造產(chǎn)業(yè)的橋梁，在推進(jìn)智能制造、加快強國建設中具有重要的作用。

深入研究SMT超大尺寸PCB錫膏印刷工藝，德森精密錫膏印刷機為行業(yè)賦能

錫膏印刷按照鋼網(wǎng)開(kāi)孔要求，將錫膏印刷涂覆在PCB表面焊盤(pán)，為回流焊接階段提供焊料做準備。作為SMT生產(chǎn)工藝中重要環(huán)節，它將直接影響最終的焊接質(zhì)量。

近年來(lái)，*G正成為制造業(yè)數字化轉型的重要驅動(dòng)力，其基礎設備采用超大尺寸PCB，能夠大幅度提升印刷直通率，可以保證信號傳輸質(zhì)量。然而，超大尺寸PCB作為當前SMT設備加工能力極限，大板與鋼網(wǎng)加工公差疊加導致錫膏印刷問(wèn)題給生產(chǎn)帶來(lái)極大的挑戰，一直是業(yè)界亟需解決的難點(diǎn)。

相對于常規尺寸PCB，超大尺寸PCB錫膏印刷難點(diǎn)主要在于：

（1）PCB廠(chǎng)加工公差造成PCB尺寸、器件焊盤(pán)位置、翹曲度等指標差異較大，增加鋼網(wǎng)、印刷參數等不確定性因素；

（2）采用不同板材混壓設計，進(jìn)一步加劇變形風(fēng)險；

（*）受制于PCB廠(chǎng)加工位置精度、表面平整度，自重引起的下凹經(jīng)過(guò)高溫回流后，受到熱脹效應的影響，PCB會(huì )出現不同程度的形變、彎曲，使得鋼網(wǎng)設計難度加大，對鋼網(wǎng)下錫性提出更高要求；

（4）單塊PCB上超過(guò)2萬(wàn)多個(gè)器件，涉及不同封裝，各個(gè)器件對錫膏需求的量參差不齊；

（*）業(yè)界普通型號印刷機由于PCB尺寸超過(guò)上限，無(wú)法滿(mǎn)足印刷要求，對對焦精度、重復印刷穩定性提出更高的要求；

（6）普通頂針無(wú)法滿(mǎn)足底部支撐的要求，需要制作專(zhuān)業(yè)印刷底座；

（*）外界容易引入污染，對生產(chǎn)環(huán)境的清潔提出了更高的要求。

德森精密研究發(fā)現，影響超大尺寸PCB錫膏印刷效果的主要因素包括：鋼網(wǎng)設計與制造、印刷機對位精度、印刷支撐系統和環(huán)境清潔方面等。

錫膏印刷影響因素魚(yú)骨圖

一、鋼網(wǎng)設計與制造的影響

①鋼網(wǎng)設計影響錫膏印刷釋放率

鋼網(wǎng)開(kāi)孔尺寸和厚度直接影響了錫膏釋放率，其它影響因素有鋼網(wǎng)開(kāi)孔孔壁的幾何形狀、鋼網(wǎng)開(kāi)孔孔壁的光滑程度、鋼網(wǎng)和PCB板的分離速度、鋼網(wǎng)和PCB板的間隙、鋼網(wǎng)開(kāi)孔尺寸的精度以及錫膏的粘度等。

②鋼網(wǎng)制造方式影響鋼網(wǎng)側壁光滑程度、精度等

鋼網(wǎng)制造有三種方式：化學(xué)蝕刻、激光切割和電鑄成形。目前主要以激光切割為主，特別是有密腳間距器件的鋼網(wǎng)生產(chǎn)。

超大尺寸PCB由于自身材質(zhì)原因，經(jīng)過(guò)高溫回流后，會(huì )引起不同程度的形變翹曲，實(shí)際印刷生產(chǎn)TOP面時(shí)，左邊部分往左偏移、右邊部分往右偏移，無(wú)法通過(guò)現場(chǎng)調試來(lái)解決。因此，制作時(shí)需基于完成BOTTOM面焊接的實(shí)物，進(jìn)行一定距離補償，以免焊盤(pán)位置和鋼網(wǎng)開(kāi)口位置不匹配，導致印刷產(chǎn)生偏移。

為保證信號完整性，PCB設計應采取不同板材混壓設計、低損耗設計、非對稱(chēng)設計等，可以增加PCB加工的公差精度、翹曲、殘余應力、殘銅非對稱(chēng)等風(fēng)險。

二、印刷機對位精度影響

全自動(dòng)錫膏印刷機的對位過(guò)程是指視覺(jué)系統根據PCB和鋼網(wǎng)上兩個(gè)Mark點(diǎn)的坐標值偏差，結合相應的對位算法求解糾偏量，通過(guò)平臺的橫向、縱向及角度的精細調整，使PCB的Mark與鋼網(wǎng)的Mark完全重合。

相比常規尺寸PCB，超大尺寸印刷機的對位精度控制更加困難。針對超大尺寸PCB的印刷，在整體的結構上，改良了抗震性、高強度一體成型的主體框架結構；機體材料處理工藝包括：熔接→熱處理→退火→基準面切屑拋光處理等，使整體機體結構不會(huì )扭曲變形，為后續精準穩定的印刷品質(zhì)提供穩定的基礎。

良好的機器整機性能至關(guān)重要，能夠讓每次印刷校正補償機構都可以完成鋼網(wǎng)與PCB精確對位。印刷機的精度控制并不是某一個(gè)控制單元的精度控制，而是各個(gè)運動(dòng)單元、控制系統相互協(xié)同輸出的綜合性精度控制。此外，機器零部件的制造精度、組裝過(guò)程中的裝配精度以及完成組裝后的整機測試精度，都需要使用科學(xué)的方法進(jìn)行測量與評估，以此降低機器本體屬性所帶來(lái)印刷缺陷的風(fēng)險。

因此，印刷機單軸運動(dòng)精度、平臺水平度以及各平臺之間的平行度、重復印刷精度三個(gè)方面的精度能夠有效保障了超大尺寸單板印刷精度。

三、印刷支撐系統的影響

印刷支撐系統的好壞直接關(guān)系到PCB錫膏印刷效果是否良好，尤其是大尺寸PCB板在印刷過(guò)程中對支撐方面要求更高。這是因為超大尺寸PCB來(lái)料主要來(lái)源于不同PCB供應商，而不同供應商的制造工藝能力存在差異；再加上大尺寸PCB工藝流程更加復雜，加工難度越大，誤差就會(huì )越大，經(jīng)過(guò)回流后容易出現不同程度形變，所以對印刷支撐的要求更加嚴格。

常用的真空軟頂針、硬頂針等支撐形式無(wú)法滿(mǎn)足支撐要求，進(jìn)而引起連錫、少錫等印錫不良現象，還存在巨大的安全隱患。而印錫底座憑借一體化成型、對技術(shù)人員能力要求較低、較好的支撐效果以及取放方便等優(yōu)勢，越來(lái)越受到企業(yè)的青睞。

對此，設計專(zhuān)用的印錫底座能夠有效的應對超大尺寸單板支撐不足的問(wèn)題，對于實(shí)際的印刷改善很有必要。

四、鋼網(wǎng)和PCB表面潔凈度的影響

鋼網(wǎng)和PCB表面存在異物，很容易導致印刷出現短路、偏移等不良現象，從而影響了印刷質(zhì)量。這就要求SMT作業(yè)人員每隔12小時(shí)對鋼網(wǎng)進(jìn)行清洗。為了保證印刷質(zhì)量，減少因鋼網(wǎng)殘留異物、堵孔等引起洗板重印的情況，清洗鋼網(wǎng)時(shí)可以加入電子放大鏡進(jìn)行檢查，避免清洗不徹底的鋼網(wǎng)上線(xiàn)。

此外，超大尺寸PCB板在印錫工序中，異物殘留導致SPI報警占的比率很大。針對這種情況，除了采用上板清潔和PCB的清洗作業(yè)外，還增加了清潔除塵工序及使用手電筒、放大鏡等工具檢查包括PCB來(lái)料、生產(chǎn)過(guò)程等環(huán)節殘留的異物。

由此得出：減少或消除外界帶來(lái)的鋼網(wǎng)以及PCB表面污染是印刷合格率提升的有力保障。

綜上所述，有效補償鋼網(wǎng)設計、提升印刷機精度、使用印刷底座和加強鋼網(wǎng)及PCB表面清潔能夠解決了超大尺寸PCB錫膏印刷問(wèn)題，使印刷直通率得到大幅度提升。

作為深耕高端智能電子裝備行業(yè)十六年的高新企業(yè)——德森精密，深入研究SMT超大尺寸PCB錫膏印刷工藝，適時(shí)推出各類(lèi)型的SMT全自動(dòng)錫膏印刷機，可針對高密度、高復雜度產(chǎn)品進(jìn)行印刷；其印刷精度處于行業(yè)內的領(lǐng)先水平，保證高品質(zhì)的印刷效果。

德森精密DSL-8*0全自動(dòng)錫膏印刷機

德森精密依托專(zhuān)業(yè)的研發(fā)團隊和強大的技術(shù)實(shí)力，有效改善超大尺寸PCB印刷工藝問(wèn)題，為SMT生產(chǎn)線(xiàn)的組裝效率和質(zhì)量提供了穩定可靠的保障。未來(lái)，在智能制造的加速發(fā)展下，德森精密將在PCB錫膏印刷領(lǐng)域不斷堅持技術(shù)創(chuàng )新，研發(fā)出更多有競爭力的全自動(dòng)錫膏印刷機，為企業(yè)賦值、為產(chǎn)業(yè)賦能。