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1、钢网印刷机良率改善及产能提高钢网印刷机良率改善及产能提高 随着封装在板子上的元器件尺寸的日渐多样化， 钢网印刷机的生随着封装在板子上的元器件尺寸的日渐多样化， 钢网印刷机的生产能力显得愈加重要。 再加上元器件密度越来越大， 焊膏依附在孔壁产能力显得愈加重要。 再加上元器件密度越来越大， 焊膏依附在孔壁上和钢网的地步， 会造成印刷后的焊膏不足并导致桥接。 为求钢网印上和钢网的地步， 会造成印刷后的焊膏不足并导致桥接。 为求钢网印刷良率的提高，我们需更加关注钢网技术，印刷机生产能力，焊膏的刷良率的提高，我们需更加关注钢网技术，印刷机生产能力，焊膏的功能性和网板底部清洗。功能性和网板底部清洗。 在混
2、合工艺组件上涂敷各种不同的焊膏量的要求使得传统的钢在混合工艺组件上涂敷各种不同的焊膏量的要求使得传统的钢网设计已经网设计已经不能满足新的印刷需求， 于是就需要更好的网板设计， 更不能满足新的印刷需求， 于是就需要更好的网板设计， 更高的印刷能力和更高的材料技术来增加涂敷焊膏量的高的印刷能力和更高的材料技术来增加涂敷焊膏量的一致性。 网板的一致性。 网板的底部清洗时提高印刷良率的关键。 在此来研究下擦拭顺序， 擦拭频率底部清洗时提高印刷良率的关键。 在此来研究下擦拭顺序， 擦拭频率和擦拭溶剂以及这些事如何相互作用来共同实现焊膏印刷良率的提和擦拭溶剂以及这些事如何相互作用来共同实现焊膏印刷良率的提
3、高。高。 最近几年来， 人们越来越关注网板底部擦拭。 由于元器件的日趋最近几年来， 人们越来越关注网板底部擦拭。 由于元器件的日趋微型化和高密度互连， 线路板的设计也发生了变化， 这使得网板清洗微型化和高密度互连， 线路板的设计也发生了变化， 这使得网板清洗变得更加重要。 在大多数的网板印刷工艺中， 是通过真空擦拭和干擦变得更加重要。 在大多数的网板印刷工艺中， 是通过真空擦拭和干擦来去除孔壁上的焊膏残留物。 随着钢网孔壁尺寸越来越小， 就需要越来去除孔壁上的焊膏残留物。 随着钢网孔壁尺寸越来越小， 就需要越来越频繁的擦拭来确保钢网上不会残留任何焊膏。来越频繁的擦拭来确保钢网上不会残留任何焊膏
4、。 为求改善焊膏的印刷， 我们通常采用两种方法来提高焊膏的涂敷为求改善焊膏的印刷， 我们通常采用两种方法来提高焊膏的涂敷技术：第一种是采用纳米级涂层的疏水技术：第一种是采用纳米级涂层的疏水，疏油特性来改善。这种技术疏油特性来改善。这种技术主要是利用在金属钢网表面的纳米涂层来防止焊膏沾附于孔壁； 第二主要是利用在金属钢网表面的纳米涂层来防止焊膏沾附于孔壁； 第二种技术是用喷淋溶剂型清洗剂来润湿擦拭纸， 清洗剂会溶解焊膏中的种技术是用喷淋溶剂型清洗剂来润湿擦拭纸， 清洗剂会溶解焊膏中的助焊剂成分，从而达到去除孔壁上锡球的目的。助焊剂成分，从而达到去除孔壁上锡球的目的。 SMT 印刷良率印刷良率 钢
5、网印刷时电子组装很关键的一个步骤钢网印刷时电子组装很关键的一个步骤 。据报告指出在最后的据报告指出在最后的组装工艺组装工艺 有有50%以上的以上的SMT缺陷都是有钢网印刷工艺中的因素导致缺陷都是有钢网印刷工艺中的因素导致的。的。 2 这些因素包括材料、 设备、 模具、 环境、 操作步骤和度量参数。这些因素包括材料、 设备、 模具、 环境、 操作步骤和度量参数。3 很多材料在钢网印刷很多材料在钢网印刷 中参与作用。其中最关键的材料便是锡膏。中参与作用。其中最关键的材料便是锡膏。与焊膏相关的关键因素还包括印刷环境，金属合金，焊膏粘稠度，焊与焊膏相关的关键因素还包括印刷环境，金属合金，焊膏粘稠度，焊
6、膏流膏流变性， 塌落度， 锡粉尺寸和分布。 助焊剂的构成决定了其流变性，变性， 塌落度， 锡粉尺寸和分布。 助焊剂的构成决定了其流变性，粘稠度，粘性，残留数量和焊膏在印刷工艺中的使用寿命。通常印刷粘稠度，粘性，残留数量和焊膏在印刷工艺中的使用寿命。通常印刷不良的原因都可以再助焊剂的构成上找到答案。不良的原因都可以再助焊剂的构成上找到答案。 随着元器件尺寸越来越小， 防止的密度越来越高， 网板的设计显随着元器件尺寸越来越小， 防止的密度越来越高， 网板的设计显得越来越重要。 网板设计中的主要因素有网板材质、 网板的构造方式、得越来越重要。 网板设计中的主要因素有网板材质、 网板的构造方式、孔位布
7、置、壁厚、孔位形状、高宽比、孔位大小、面积比、胶带和光孔位布置、壁厚、孔位形状、高宽比、孔位大小、面积比、胶带和光滑度。电铸抛光的钢网孔壁光滑，有利于焊膏的涂敷。最近人们很关滑度。电铸抛光的钢网孔壁光滑，有利于焊膏的涂敷。最近人们很关注用最新的涂层技术来防止焊膏残留在网板的孔壁上。注用最新的涂层技术来防止焊膏残留在网板的孔壁上。 钢网印刷机能确保钢网印刷的准确度和可靠度。 钢网印刷机配有钢网印刷机能确保钢网印刷的准确度和可靠度。 钢网印刷机配有可视系可视系统和度量系统，从机器上可以看到每次印刷的良率和准确度。统和度量系统，从机器上可以看到每次印刷的良率和准确度。诸如不良数据收集， 焊膏量检查追
8、踪和优化工艺设置等工艺管控程序诸如不良数据收集， 焊膏量检查追踪和优化工艺设置等工艺管控程序可以帮助操作员控制印刷工艺。可以帮助操作员控制印刷工艺。 印刷工艺参数需要设置好。在自动检测印刷工艺参数需要设置好。在自动检测过程中，刮刀行程，印刷过程中，刮刀行程，印刷压力， 印刷速度和印刷量都特别做了设定。 清洗频率要视板子的设计压力， 印刷速度和印刷量都特别做了设定。 清洗频率要视板子的设计和制造环境， 或者印刷工艺中的板子， 钢网和焊膏的相互作用结果而和制造环境， 或者印刷工艺中的板子， 钢网和焊膏的相互作用结果而定。印刷的一致性是确保印刷可重复性和可再现性的关键。定。印刷的一致性是确保印刷可重
9、复性和可再现性的关键。 网板涂层网板涂层 高密度和微型化的电子元器件对焊膏印刷工艺带来了挑战。 小的高密度和微型化的电子元器件对焊膏印刷工艺带来了挑战。 小的元器件如元器件如 0201，01005，要求良好的焊膏释放来防止焊膏桥接和印刷，要求良好的焊膏释放来防止焊膏桥接和印刷错位错位。4 当放置这些微型的元器件时，往往需要成型比较高的焊膏。当放置这些微型的元器件时，往往需要成型比较高的焊膏。为了提高焊膏的印刷效率， 在激光切割的钢网涂布纳米涂层来改善转为了提高焊膏的印刷效率， 在激光切割的钢网涂布纳米涂层来改善转移效率。移效率。 纳米涂层在化学上改变了孔壁的便面成分， 从而降低了焊膏纳米涂层在
10、化学上改变了孔壁的便面成分， 从而降低了焊膏在金属表面的粘着力。在金属表面的粘着力。5 带有纳米涂层的钢网透过两种方式来降低焊带有纳米涂层的钢网透过两种方式来降低焊膏与孔壁之间的粘着力。 首先， 透过这个极薄的涂层来降低孔壁的粗膏与孔壁之间的粘着力。 首先， 透过这个极薄的涂层来降低孔壁的粗糙度。其次，纳米涂层渗透进金属表面的凹陷区域，这就降低了焊膏糙度。其次，纳米涂层渗透进金属表面的凹陷区域，这就降低了焊膏和不锈钢钢网之间的粘着力。和不锈钢钢网之间的粘着力。 纳米涂层图片和结构纳米涂层图片和结构 Aculon1 科技影响所带来具有纳米涂层的钢网能防止焊膏粘着在孔壁上。科技影响所带来具有纳米涂
11、层的钢网能防止焊膏粘着在孔壁上。钢网表面极薄的疏水涂层经实践证明是可以提高细小节距印刷的良钢网表面极薄的疏水涂层经实践证明是可以提高细小节距印刷的良率。率。4 这个图层会与钢网表面和孔壁相互作用。这个表面涂层大约有这个图层会与钢网表面和孔壁相互作用。这个表面涂层大约有5 个单层连续分子所个单层连续分子所形成的厚度。形成的厚度。1 这个涂层透过疏水，疏油和粘性这个涂层透过疏水，疏油和粘性强的材质来改变钢网表层的成分。强的材质来改变钢网表层的成分。 擦拭频率擦拭频率 一直以来人们经常讨论的一个问题是：网板底部需要多长时间擦一直以来人们经常讨论的一个问题是：网板底部需要多长时间擦拭一次？许多因素会影
12、响网板擦拭的频率。一般而言，微型化、高密拭一次？许多因素会影响网板擦拭的频率。一般而言，微型化、高密度的网板设计需要更高频率的网板擦拭。 因为这种设计的网板在与线度的网板设计需要更高频率的网板擦拭。 因为这种设计的网板在与线路板分离后增加了焊膏残留于钢网孔壁或钢网底部的可能性。 擦拭路板分离后增加了焊膏残留于钢网孔壁或钢网底部的可能性。 擦拭频频率因印刷元器件的尺寸和密度的不一而不一样， 印刷微型化、 高密度率因印刷元器件的尺寸和密度的不一而不一样， 印刷微型化、 高密度的元器件可能需要印刷一次擦一次， 而印刷低密度的元器件则每印刷的元器件可能需要印刷一次擦一次， 而印刷低密度的元器件则每印刷
13、10-20 此擦拭一次。此擦拭一次。 擦拭频率和顺序通常是由印刷良率和现场具体情况决定的。 有时擦拭频率和顺序通常是由印刷良率和现场具体情况决定的。 有时候是由实验设计决定的， 有时则是根据对以往经验的判断得出的。 大候是由实验设计决定的， 有时则是根据对以往经验的判断得出的。 大多数情况下还是与产品因素有关，取决于焊膏的配方，多数情况下还是与产品因素有关，取决于焊膏的配方，PCB 的构造和的构造和良率记录。 配有自动化底部擦拭系统的钢网印刷机可以让使用者设定良率记录。 配有自动化底部擦拭系统的钢网印刷机可以让使用者设定擦拭顺序和速度，有三种擦拭模式可供选择：干擦，真空擦和溶剂擦擦拭顺序和速度
14、，有三种擦拭模式可供选择：干擦，真空擦和溶剂擦拭。拭。 网板底部擦拭清洗剂网板底部擦拭清洗剂 对于高节距元器件印刷， 网板底部适合用干擦的对于高节距元器件印刷， 网板底部适合用干擦的方式擦拭。 对于方式擦拭。 对于大多数的印刷而言， 残留在孔壁上少量的焊膏不会影响印刷工艺。 如大多数的印刷而言， 残留在孔壁上少量的焊膏不会影响印刷工艺。 如果印刷的元器件尺寸小， 则常需要用化学清洗剂去溶解焊膏中的助焊果印刷的元器件尺寸小， 则常需要用化学清洗剂去溶解焊膏中的助焊剂。锡球则会被手机并残留在擦拭布上。剂。锡球则会被手机并残留在擦拭布上。 使用清洗剂去擦拭网板底部也是有风险的。 风险是化学清洗剂可使
15、用清洗剂去擦拭网板底部也是有风险的。 风险是化学清洗剂可能会污染焊膏。 为了降低整个风险， 清洗剂清洗完后必须要透过后续能会污染焊膏。 为了降低整个风险， 清洗剂清洗完后必须要透过后续的干擦和真空擦拭风干。的干擦和真空擦拭风干。 好的按底部擦拭清洗剂需要符合以下：好的按底部擦拭清洗剂需要符合以下： 1. 快速溶解焊膏中的助焊剂成分；快速溶解焊膏中的助焊剂成分； 2. 与纳米涂层和印刷设备兼容；与纳米涂层和印刷设备兼容； 3. 不可燃；不可燃； 4. 低气味低气味 5. 清洗后快速挥发和风干清洗后快速挥发和风干 清洗剂如果不符合以上任何一种特性都会减低印刷工艺的可重复清洗剂如果不符合以上任何一种
16、特性都会减低印刷工艺的可重复性和可性和可再现性。再现性。 网板底部清洗的第一步就是要找到适合焊膏的清洗剂。根据采用网板底部清洗的第一步就是要找到适合焊膏的清洗剂。根据采用工艺的不同， 焊膏中的助焊剂成分也会不同。 如果清洗剂与焊膏不匹工艺的不同， 焊膏中的助焊剂成分也会不同。 如果清洗剂与焊膏不匹配会导致焊膏淤积或坍塌， 印刷部完整和印刷不良的后果。 焊膏助焊配会导致焊膏淤积或坍塌， 印刷部完整和印刷不良的后果。 焊膏助焊剂不溶于清洗剂就会出现逆反现象， 焊膏不会粘在擦拭布上而是残留剂不溶于清洗剂就会出现逆反现象， 焊膏不会粘在擦拭布上而是残留是网板底部变成了污物。是网板底部变成了污物。 对于谁溶性的焊膏而言， 助焊剂是极性的， 而且会溶于极性的清对于谁溶性的焊膏而言， 助焊剂是极性的， 而且会溶于极性的清洗剂。清洗剂洗剂。清洗剂水洗型水洗型清洗剂快速溶解焊膏中的极性活化剂、表面活清洗剂快速溶解焊膏中的极性活化剂、表面活性剂和其他的含氧溶剂。当成分比例适当时，清洗剂挥发速率稳定，性剂和其他的含氧溶剂。当成分比例适当时，清洗剂挥发速率稳定，这样会避免溶剂残留而对焊膏造成污染
