在現(xiàn)代電子制造領(lǐng)域，SMT貼片加工是核心工藝之一，而錫膏印刷作為其首道工序，對(duì)整個(gè)PCBA加工的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。錫膏印刷厚度的偏差會(huì)直接影響后續(xù)的貼片和焊接質(zhì)量，甚至導(dǎo)致虛焊、短路等缺陷，增加產(chǎn)品不良率和生產(chǎn)成本。在線SPI檢測(cè)技術(shù)的出現(xiàn)為解決這一問(wèn)題提供了有效的手段。

SPI檢測(cè)的原理與作用

SPI即錫膏檢測(cè)，主要通過(guò)光學(xué)成像、激光掃描或X射線等高精度測(cè)量技術(shù)，對(duì)錫膏印刷后的厚度、面積、體積、形狀和位置等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比對(duì)分析。當(dāng)檢測(cè)到錫膏厚度偏差超出設(shè)定的公差范圍時(shí)，設(shè)備會(huì)立即發(fā)出警報(bào)，提示操作人員進(jìn)行調(diào)整，從而有效避免因錫膏印刷質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致的焊接缺陷流入下一道工序。

控制錫膏印刷厚度偏差的方法

• 合理設(shè)置SPI檢測(cè)參數(shù)：

  • 確定規(guī)格中心值及上下界限：建議以鋼網(wǎng)厚度作為錫膏印刷厚度的規(guī)格中心值。在實(shí)際操作中，可依據(jù)SPC統(tǒng)計(jì)手法和錫膏印刷機(jī)的制程能力來(lái)定義厚度的上下界限。一般情況下，若實(shí)際錫膏厚度平均中心往上偏移約1.0σ時(shí)，上下界限可取+/-4σ；若偏移約1.5σ時(shí)，上下界限取+/-4.5σ。這樣初始Cpk算出來(lái)會(huì)在1.0左右。

  • 考慮實(shí)際因素對(duì)厚度的影響：由于PCB上的防焊綠漆、絲印白漆會(huì)墊高鋼網(wǎng)，以及刮刀的壓力、速度與角度等因素均會(huì)影響錫膏量，導(dǎo)致實(shí)際印刷出的錫膏厚度通常比鋼網(wǎng)厚度要厚。因此在設(shè)置SPI檢測(cè)參數(shù)時(shí)，需要充分考慮這些因素，以確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和合理性。

• 優(yōu)化印刷工藝參數(shù)：

  • 刮刀參數(shù)調(diào)整：刮刀壓力、速度和角度是影響錫膏印刷質(zhì)量的關(guān)鍵因素。適當(dāng)?shù)膲毫δ艽_保錫膏順利從鋼網(wǎng)開(kāi)口處擠出并填滿(mǎn)焊盤(pán)，但壓力過(guò)大易導(dǎo)致錫膏擠壓過(guò)度，使印刷厚度偏薄且易產(chǎn)生拉尖；壓力過(guò)小則錫膏填充不充分，厚度偏厚。速度方面，高速印刷雖能提高效率，但對(duì)錫膏的流變性能要求更高，否則易出現(xiàn)印刷不連續(xù)或厚度不均勻等問(wèn)題。一般刮刀壓力可設(shè)置在4-8N/mm²，速度在20-80mm/s。

  • 鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)與選用：鋼網(wǎng)開(kāi)孔尺寸需根據(jù)元件引腳間距、焊盤(pán)尺寸進(jìn)行匹配設(shè)計(jì)，通常遵循IPC-7525標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)口寬度與厚度比控制在1.5:1至2:1區(qū)間，以確保錫膏釋放率達(dá)標(biāo)。同時(shí)，可選用激光切割、電鑄等高質(zhì)量的鋼網(wǎng)制作工藝，提高鋼網(wǎng)的精度和質(zhì)量，從而穩(wěn)定錫膏印刷量。

• 建立閉環(huán)反饋系統(tǒng)：通過(guò)SPI檢測(cè)設(shè)備與印刷機(jī)的聯(lián)動(dòng)，形成閉環(huán)反饋控制。當(dāng)SPI檢測(cè)到錫膏印刷厚度偏差時(shí)，實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)反饋給印刷機(jī)，印刷機(jī)根據(jù)反饋信息自動(dòng)調(diào)整刮刀壓力、速度、角度以及印刷間隙等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)印刷過(guò)程的自動(dòng)優(yōu)化和精確控制，使錫膏印刷厚度逐漸趨近于設(shè)定的目標(biāo)值，減少人工干預(yù)，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量穩(wěn)定性。

• 運(yùn)用SPC等統(tǒng)計(jì)分析方法：收集和分析SPI檢測(cè)數(shù)據(jù)，繪制控制圖等，實(shí)時(shí)監(jiān)控錫膏印刷厚度的波動(dòng)情況。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)印刷過(guò)程中的異常波動(dòng)和潛在問(wèn)題，如設(shè)備的漂移、鋼網(wǎng)的老化等，并采取相應(yīng)的糾正措施，如重新校準(zhǔn)印刷機(jī)、更換鋼網(wǎng)等，以確保印刷過(guò)程的穩(wěn)定性和錫膏印刷厚度的一致性。

• 加強(qiáng)生產(chǎn)環(huán)境管理：環(huán)境溫濕度對(duì)錫膏的性能有顯著影響，進(jìn)而影響印刷質(zhì)量。應(yīng)將生產(chǎn)環(huán)境的溫濕度控制在適宜的范圍內(nèi)，一般溫度保持在23±3℃，濕度在40-60%RH，以防止錫膏黏度波動(dòng)引發(fā)印刷塌陷或缺失等問(wèn)題，從而有助于穩(wěn)定錫膏印刷厚度。

在線SPI檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)

• 提高生產(chǎn)效率：在線SPI檢測(cè)能夠在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)時(shí)快速地檢測(cè)錫膏印刷質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正厚度偏差等問(wèn)題，減少了因印刷不良導(dǎo)致的返工和報(bào)廢，縮短了生產(chǎn)周期，提高了整體生產(chǎn)效率。

• 提升產(chǎn)品質(zhì)量：有效避免了因錫膏印刷厚度偏差引起的虛焊、橋連等焊接缺陷，提高了焊點(diǎn)的質(zhì)量和可靠性，從而提升了PCBA加工的整體良品率，增強(qiáng)了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

• 降低生產(chǎn)成本：通過(guò)減少不良品的產(chǎn)生和返工次數(shù)，降低了原材料的浪費(fèi)和生產(chǎn)過(guò)程中的各項(xiàng)成本，同時(shí)也有助于提高生產(chǎn)設(shè)備的利用率和使用壽命，為企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。

• 實(shí)現(xiàn)質(zhì)量追溯：SPI檢測(cè)設(shè)備可以記錄和保存每一次檢測(cè)的數(shù)據(jù)和圖像信息，這些數(shù)據(jù)可作為質(zhì)量追溯的依據(jù)，便于在出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí)進(jìn)行原因分析和責(zé)任追溯，同時(shí)也為工藝改進(jìn)和質(zhì)量提升提供了數(shù)據(jù)支持。

總之，在SMT貼片加工中，通過(guò)合理運(yùn)用在線SPI檢測(cè)技術(shù)，并結(jié)合優(yōu)化印刷工藝參數(shù)、建立閉環(huán)反饋系統(tǒng)、運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法以及加強(qiáng)生產(chǎn)環(huán)境管理等措施，能夠有效地控制錫膏印刷的厚度偏差，提高PCBA加工的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，為企業(yè)創(chuàng)造更大的價(jià)值。

因設(shè)備、物料、生產(chǎn)工藝等不同因素，內(nèi)容僅供參考。了解更多smt貼片加工知識(shí)，歡迎訪問(wèn)深圳PCBA加工廠家-1943科技。