锡膏印刷台操作流程指导及要点

锡膏印刷作为SMT贴片技术中的重要环节，质量直接关乎到后续元器件的贴装精度与焊接可靠性。以下苏州诺菲尔将详细阐述锡膏印刷的几个关键技术要点：

一、印刷设备相关要点

1.印刷机精度

选择高精度的印刷机至关重要。印刷机的对准精度、重复精度等指标直接影响锡膏印刷的质量。例如，对于精细间距的元器件（如间距小于0.5mm的QFP封装器件），印刷机的对准精度需要达到±0.025mm或更高，以确保锡膏准确地印刷到相应的焊盘上。

定期对印刷机进行校准和维护，包括检查印刷机的机械结构是否稳定，如刮刀、模板夹具等部件是否有松动或磨损情况。磨损的刮刀可能会导致锡膏印刷厚度不均匀，而松动的模板夹具可能会引起模板与PCB的对位偏差。

根据产品的具体需求（如熔点、导电性、环保要求等）选择合适的锡膏类型。

2.刮刀选择与设置

刮刀类型：有橡胶刮刀和金属刮刀两种常见类型。橡胶刮刀适合于印刷低粘度的锡膏，它在印刷过程中对模板和PCB的压力较为柔和，有助于保护模板和较小的元器件。金属刮刀则适用于高粘度的锡膏，能够更有效地推动锡膏通过模板上的开孔，实现精确的锡膏转移。

刮刀角度和压力：刮刀角度一般在45 - 60度之间。较小的角度（如45度）能使刮刀在模板上产生较大的压力，有利于锡膏的填充，但也可能会增加刮刀和模板的磨损。刮刀压力需要根据锡膏的粘度、模板的开孔大小和PCB的表面状况等因素进行调整。压力过大可能会导致锡膏过度挤压，造成印刷图形变形或锡膏溢出；压力过小则可能导致锡膏填充不足。

3. 印刷机设置与调整

图形对准：通过视觉或激光对准系统，确保钢网与PCB上的基准点精确对齐。

刮刀参数：调整刮刀的角度（一般为45°~60°）、压力、硬度以及速度，以达到最佳的锡膏刮除和填充效果。

印刷间隙：设定合适的钢网与PCB之间的间隙，以确保锡膏能够均匀地被印刷到焊盘上而不发生粘连或泄漏。

二、模板相关要点

1.模板材质与厚度

模板材质：不锈钢模板是最常用的材质，具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和尺寸稳定性。对于一些特殊要求的印刷，如高精度或高产量的印刷，也可以考虑使用镍合金等材质的模板。

模板厚度：模板厚度直接影响锡膏的印刷厚度。一般来说，对于常规间距的元器件（如0.65 - 1.27mm间距），模板厚度可以选择0.12 - 0.15mm；对于精细间距元器件（如小于0.5mm间距），模板厚度可能需要减薄到0.1mm或更薄。合适的模板厚度应确保锡膏既能充分填充焊盘，又不会造成短路等问题。

2.模板开孔设计

开孔尺寸与形状：模板开孔尺寸应根据元器件焊盘的实际尺寸进行设计。一般来说，开孔尺寸比焊盘尺寸略小，以防止锡膏溢出造成短路。对于圆形焊盘，开孔可以是圆形或椭圆形；对于矩形焊盘，开孔形状应与焊盘形状相似。同时，要考虑开孔的倒角等细节，以优化锡膏在开孔内的流动特性。

开孔间距与比例：当有多个开孔相邻时，要注意开孔间距，确保锡膏不会在印刷过程中相互连接导致短路。此外，开孔面积与模板总面积的比例（开口率）也会影响锡膏的印刷效果。开口率过高可能会导致模板强度不足，而开口率过低则可能影响锡膏的转移效率。

3.设计精度：钢网的开孔位置、大小和形状需与PCB焊盘精确匹配，以确保锡膏能够准确、均匀地印刷到焊盘上。

材质与厚度：根据PCB的密度和焊盘间距选择合适的钢网材质（如不锈钢、镍合金）和厚度，以保证足够的强度和印刷精度

三、锡膏相关要点

1.锡膏特性

粘度：锡膏的粘度是一个关键特性。不同的印刷工艺和元器件要求适合不同粘度的锡膏。例如，对于高速印刷和小间距元器件，低粘度的锡膏更容易通过模板开孔，并且在印刷后能迅速恢复形状，减少塌落现象。而对于大尺寸、大间距的元器件印刷，稍高粘度的锡膏可能更合适，它可以更好地保持印刷形状，防止锡膏在印刷后流动过度。

颗粒度：锡膏的颗粒度大小会影响其通过模板开孔的能力。对于精细间距的印刷，需要使用颗粒度较小的锡膏，以确保锡膏能够顺利通过小尺寸的开孔，并且在印刷后形成均匀的焊点。

2.锡膏处理与储存

在使用前，要将锡膏从冰箱中取出，在室温下放置一段时间（一般为2 - 4小时），使其恢复到合适的工作粘度。同时，要按照锡膏的使用说明进行搅拌，确保锡膏内部成分均匀。锡膏应储存在阴凉、干燥的环境中，避免阳光直射和温度过高或过低的环境，以防止锡膏变质。

四、印刷过程相关要点

1.PCB定位与固定

在印刷前，要确保PCB在印刷机上准确定位。可以使用定位销、夹具等方式将PCB牢固地固定在印刷平台上。精确的定位有助于保证锡膏准确地印刷到相应的焊盘上，对于多块PCB连续印刷时，要确保每块PCB的定位精度一致。

2.印刷速度

印刷速度需要根据锡膏的粘度、模板开孔大小和刮刀类型等因素进行调整。一般来说，印刷速度在20 - 150mm/s之间。较低的印刷速度有利于锡膏充分填充模板开孔，但会降低印刷效率；较高的印刷速度可能会导致锡膏填充不足或出现拉尖现象，影响印刷质量。

3.印刷后检查

在锡膏印刷完成后，要及时进行检查。可以使用视觉检测系统（如AOI - 自动光学检测）对印刷质量进行检测，检查内容包括锡膏的印刷量、印刷形状、是否有偏移或短路等问题。对于发现的问题要及时进行调整，如调整印刷机参数或对锡膏进行修补等操作。

多级脱模：在钢网离开PCB的瞬间，采用多级脱模技术，以减少锡膏的拉丝和塌陷现象。

5. 印刷后检查

目检：使用放大镜或显微镜对印刷后的PCB进行目检，检查锡膏的印刷质量，如是否均匀、有无漏印、连锡等缺陷。

机器检测：利用自动光学检测（AOI）等设备对印刷质量进行精确检测，提高检测效率和准确性。

6. 清洗与维护

钢网清洗：每次印刷后需及时清洗钢网，去除残留的锡膏和杂质，以防堵塞开孔。

设备维护：定期对印刷机进行维护和保养，检查刮刀、钢网夹持装置等部件的磨损情况，并及时更换或调整。

7. 环境控制

温湿度控制：保持印刷车间内的温湿度稳定，避免因环境变化影响锡膏的性能和印刷质量。

静电防护：采取必要的静电防护措施，如穿戴防静电服、使用防静电工作台等，以防止静电对PCB和元器件造成损害。

综上所述，锡膏印刷技术要点涉及锡膏选择与存储、钢网设计与制作、印刷机设置与调整、印刷过程控制、印刷后检查、清洗与维护以及环境控制等多个方面。只有全面掌握这些要点并严格执行相关操作规范，才能确保锡膏印刷的质量和稳定性。

在实际的生产过程中，这些技术要点的相互配合和精确执行是确保锡膏印刷质量的关键。例如，文章中提到根据不同的元器件间距选择合适的模板厚度，对于小于0.5mm间距的精细间距元器件，模板厚度可能需要减薄到0.1mm或更薄，这是因为更薄的模板有助于在小间距焊盘上精确印刷锡膏，避免短路等问题。同时，刮刀类型和压力的设置也要与模板厚度和锡膏粘度相匹配。如果使用金属刮刀适合高粘度锡膏，那么在印刷过程中，刮刀压力需要根据模板开孔大小、PCB表面状况等因素谨慎调整，因为压力过大可能导致锡膏过度挤压，这不仅与刮刀本身的特性有关，也与模板的承载能力相关，毕竟模板厚度较薄时承受过大压力可能出现变形等问题。

再看锡膏的特性，其粘度和颗粒度影响着印刷效果。在大规模生产中，可能会同时涉及到不同类型的元器件印刷，如既有小间距的精细元器件，又有大间距的大尺寸元器件。此时，就需要根据不同的印刷区域或者不同的PCB类型，精确选择锡膏类型。对于包含小间距元器件的印刷部分，要使用低粘度且颗粒度小的锡膏，以保证顺利通过模板开孔并且形成均匀焊点；而对于大尺寸、大间距元器件部分，可以使用稍高粘度的锡膏以保持印刷形状。这就要求在生产流程中，对锡膏的管理要更加细致，从储存到使用环节都要严格把控。

在印刷过程中，PCB的定位与固定方式也会影响整体的印刷质量。当使用定位销和夹具固定PCB时，需要确保这些定位装置的精度和稳定性。特别是在多块PCB连续印刷时，每块PCB的定位精度一致是保证批量生产中锡膏印刷质量稳定的重要因素。如果定位出现偏差，即使模板、锡膏、刮刀等其他方面都设置正确，也会导致锡膏印刷到错误的焊盘位置，从而影响后续元器件贴装精度与焊接可靠性。

印刷后的检查同样不可或缺。视觉检测系统（AOI）和目检都是保障印刷质量的重要手段。AOI能够快速、精确地检测大面积的印刷区域，发现诸如锡膏偏移、短路等问题；而目检则可以在微观层面，通过放大镜或显微镜对印刷后的PCB进行细致检查，查找一些可能被AOI遗漏的微小缺陷，如锡膏不均匀等。两者相辅相成，共同确保锡膏印刷质量达到高标准。

另外，环境控制方面也不容忽视。温湿度的稳定对于锡膏性能的影响是持续的，一旦温湿度出现较大波动，锡膏的粘度等特性就会发生改变，进而影响印刷质量。静电防护措施则是为了保护PCB和元器件免受静电损害，因为静电可能会吸附灰尘等杂质到PCB上，或者直接对元器件造成损坏，从而影响整个SMT贴片工艺的质量和成品率。总之，在锡膏印刷的整个流程中，各个环节的技术要点紧密相连，任何一个环节出现问题都可能对最终的产品质量产生负面影响，所以必须严格按照相关技术要点进行操作和管理。