精確高速涂敷SMT貼裝膠

1、精確高速涂敷SMT貼裝膠             精確高速涂敷SMT貼裝膠 英國(guó)得可印刷機(jī)械有限公司 (DEK) 高級(jí)應(yīng)用工程師Mike O'Hanlon 隨著裝配技術(shù)的進(jìn)步，涂膠以固定組件這項(xiàng)簡(jiǎn)單的操作竟成為限制裝配生產(chǎn)線產(chǎn)量的主要原因之一。傳統(tǒng)的點(diǎn)膠過(guò)程是一種串行工序，盡管可以提高單臺(tái)機(jī)器的速度，但最終實(shí)用的解決方案是在裝配線上增加更多的點(diǎn)膠機(jī)。在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)環(huán)境中，增添點(diǎn)膠機(jī)意味著更高的成本，并占用更多的廠房空間，因此不是一個(gè)理想的解決方案

2、。 幸而現(xiàn)有的技術(shù)提供了一種替代方案，只要我們重新考察SMT制造商已使用的工具，就發(fā)現(xiàn)這種方案是現(xiàn)成的，其中主要是考察另一個(gè)裝配線工序絲網(wǎng)印刷。選用絲印方案 印刷機(jī)普遍用于在表面貼裝中涂敷錫膏。它們通常以每分鐘2或3塊電路板的生產(chǎn)速率工作，在每塊板上印制數(shù)千個(gè)焊點(diǎn)，因此每小時(shí)印制的焊數(shù)可達(dá)50萬(wàn)個(gè)。 既然如此，為何不使用這些機(jī)器來(lái)印刷貼裝膠呢？印刷貼裝膠需要考慮兩個(gè)障礙。首先是所需的膠點(diǎn)高度。如果電路板上所有組件的直立高度相同，通常采用適當(dāng)厚度的簡(jiǎn)單金屬網(wǎng)板就已經(jīng)可以了，這是一種相對(duì)簡(jiǎn)單且穩(wěn)固的印制工藝。但當(dāng)需要印制不同高度的膠點(diǎn)時(shí)，問(wèn)題就出現(xiàn)了。 第二個(gè)障礙是間隙，如果產(chǎn)品在電路板需要印刷的

3、一面有SMT組件，或者通孔組件的引腳突起在電路板的底面，普通的網(wǎng)板就無(wú)法使用。到目前為止，點(diǎn)膠機(jī)的優(yōu)勢(shì)就在于能夠?qū)崿F(xiàn)電路板的點(diǎn)膠操作，無(wú)需考慮這些障礙因素。 但這兩個(gè)問(wèn)題均可解決，并且方法相當(dāng)簡(jiǎn)單。改良網(wǎng)板 實(shí)際上，只須稍稍改變對(duì)網(wǎng)板的想法就可以解決部分問(wèn)題。電路板已印刷面的問(wèn)題可通過(guò)將布線包加工在網(wǎng)板的底面來(lái)解決。當(dāng)然，這需要更厚的網(wǎng)板，通常1mm厚的塑料網(wǎng)板就可提供容納典型SMT組件所需的空間，但處理通孔組件需要使用3mm厚的塑料網(wǎng)板，這將為凸出的引腳提供足夠的空間。情況與在某些PCB板上蝕刻金屬掩模的底面以涂上印刷焊膏類似，這些PCB板已用焊劑或供倒裝芯片(Flip chip)用的鍍銀環(huán)

4、氧樹(shù)脂印刷。這種方案可靈活用于各種不同的配置。得可公司已采用8mm厚的塑料網(wǎng)板解決如RF屏蔽罩等較高元器件或電路板位于裝配組件深處的部分裝配產(chǎn)品的問(wèn)題。 這就出現(xiàn)如何使用單一厚度的網(wǎng)板印刷高度不同的膠點(diǎn)的問(wèn)題。在絲印設(shè)備中，通過(guò)確保開(kāi)孔面積與網(wǎng)板的板壁面積之比等于或大于0.7，便可預(yù)測(cè)指定網(wǎng)板設(shè)計(jì)的焊膏在脫模過(guò)程中的物理特性。 開(kāi)孔面積over網(wǎng)板的板壁面積=開(kāi)孔長(zhǎng)寬over(長(zhǎng)+寬) 2 寬 換言之，如果網(wǎng)板厚而開(kāi)孔小，將有更多的焊膏粘附在網(wǎng)板的壁面上，而只有少量的焊膏沉積到電路板上。印制貼裝膠時(shí)也存在同樣的規(guī)律，可以善加利用。 通過(guò)增加較厚網(wǎng)板的孔徑，便可得到更大、更高的膠點(diǎn)。反之，減小孔

5、徑則產(chǎn)生較小、較低的膠點(diǎn)。這個(gè)簡(jiǎn)單的道理可以使絲印機(jī)一次運(yùn)作就可實(shí)現(xiàn)不同的膠點(diǎn)高度。刮刀法還是垂直壓印 盡管可以采用刮刀法來(lái)印刷貼裝膠，但還需要考慮一些工藝問(wèn)題。膠的性質(zhì)以及當(dāng)它暴露在網(wǎng)板上時(shí)如何變化是需要考慮的問(wèn)題之一。當(dāng)貼裝膠暴露在外界時(shí)會(huì)吸潮，并通過(guò)蒸發(fā)失去溶解能力，這會(huì)影響其性能。解決方法之一是保持對(duì)生產(chǎn)場(chǎng)所或印刷機(jī)內(nèi)部的濕度控制。然而，首選的解決方案是在貼裝膠涂在電路板上之前保持密閉，使其不受外界環(huán)境的影響。 使用刮刀法的另一個(gè)問(wèn)題是：達(dá)到最佳質(zhì)量印刷之前所需的印制操作次數(shù)。網(wǎng)板越厚，"填充"該網(wǎng)板所需的印制次數(shù)也越多。隨著網(wǎng)板厚度的增加，將貼裝膠注入很小孔徑開(kāi)孔

6、的難度也越大。對(duì)于1mm厚的網(wǎng)板，只要進(jìn)行數(shù)次刮刀操作后，就能夠通過(guò)一次刮刀操作將膠吸到開(kāi)孔中去，使漏印板保持充滿。但對(duì)于3mm厚的網(wǎng)板，充滿小孔就需要更多的次數(shù)，減慢膠點(diǎn)置放速度。 要解決這一問(wèn)題，首先可以擴(kuò)大小孔的頂端，這樣可縮短狹窄部分的長(zhǎng)度。通常直徑小于1mm的開(kāi)孔都需要擴(kuò)孔，擴(kuò)孔本身絕無(wú)問(wèn)題，但過(guò)程卻存在一些難度。盡管刮刀可以容易地將貼裝膠注入擴(kuò)大的孔中，但由于刮刀的頂端不能覆蓋住擴(kuò)孔，刮刀移開(kāi)后會(huì)出現(xiàn)一個(gè)更大的孔徑，導(dǎo)致貼裝膠由網(wǎng)板的頂部溢出。要使刮刀正常工作，必須在頂部使用刀刃寬度合理的刮膠刀，以封住擴(kuò)孔的頂部，迫使貼裝膠流入小孔。 擴(kuò)孔法的確有效，但無(wú)法解決貼裝膠暴露于空氣的問(wèn)

7、題。解決貼裝膠污染和刮膠這兩個(gè)問(wèn)題的最簡(jiǎn)單辦法是將印刷裝置放入密封的印刷頭中(垂直壓印)。 在垂直壓印系統(tǒng)中，密封頭自身的內(nèi)部壓力控制原料的流動(dòng)。采用一個(gè)空氣活塞向焊膏 (或貼裝膠) 盒的頂部，或可更換原料匣的氣囊施加0.5到 4.0巴的氣壓。迫使焊膏或貼裝膠垂直注入網(wǎng)板，而不是采用刮刀將焊膏或貼裝膠以滾動(dòng)方式注入網(wǎng)板。 這種系統(tǒng)產(chǎn)生的焊膏壓力與印刷速度無(wú)關(guān)，從而可保持設(shè)備的一致性。恒壓系統(tǒng)消除了擴(kuò)孔刮刷帶來(lái)的問(wèn)題，也無(wú)需進(jìn)行多次印刷操作。與點(diǎn)膠機(jī)類似，密封傳輸頭可以將貼裝膠保存在容器里直至印制開(kāi)始，能夠完全防潮，并解決了污染問(wèn)題。 采用聚脂薄膜質(zhì)材的刮片可將多余的貼裝膠保持在密封頭中，從而保持網(wǎng)板上的清潔，減少貼裝膠的浪費(fèi)。在傳輸頭的兩端還有擋塊，可用作防止貼裝膠泄漏至其它方向的擋板。以這種方式保存貼裝膠可減少清洗或補(bǔ)充原料造成的停工次數(shù)。而且，由于原料與空氣隔絕，上一批過(guò)程留下的原料可在下一批，甚至數(shù)天后使用。 這一方案能夠以比傳統(tǒng)點(diǎn)膠機(jī)快 3 倍到 4 倍的速度來(lái)印制多種高度的膠點(diǎn)，并實(shí)現(xiàn)更好的整體工藝控制。使用絲印機(jī)來(lái)解決貼裝膠沉積的瓶頸問(wèn)題比在生產(chǎn)線上增加更多的點(diǎn)膠機(jī)所需的成本低。除節(jié)約設(shè)備成本外，生產(chǎn)空間也得以優(yōu)化運(yùn)用。而且操作員和維護(hù)培訓(xùn)也不再成為問(wèn)題，因?yàn)檫@些設(shè)