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，對整個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檢測技術(shù)的出現(xiàn)為解決這一問題提供了有效的手段。

SPI檢測的原理與作用

SPI即錫膏檢測，主要通過光學(xué)成像、激光掃描或X射線等高精度測量技術(shù)，對錫膏印刷后的厚度、面積、體積、形狀和位置等參數(shù)進行實時檢測，并與預(yù)設(shè)的標準值進行比對分析。當檢測到錫膏厚度偏差超出設(shè)定的公差范圍時，設(shè)備會立即發(fā)出警報，提示操作人員進行調(diào)整，從而有效避免因錫膏印刷質(zhì)量問題導(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。在實際操作中，可依據(jù)SPC統(tǒng)計手法和錫膏印刷機的制程能力來定義厚度的上下界限。一般情況下，若實際錫膏厚度平均中心往上偏移約1.0σ時，上下界限可取+/-4σ；若偏移約1.5σ時，上下界限取+/-4.5σ。這樣初始Cpk算出來會在1.0左右。

  • 考慮實際因素對厚度的影響：由于PCB上的防焊綠漆、絲印白漆會墊高鋼網(wǎng)，以及刮刀的壓力、速度與角度等因素均會影響錫膏量，導(dǎo)致實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檢測參數(shù)時，需要充分考慮這些因素，以確保檢測結(jié)果的準確性和合理性。

• 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?shù)膲毫δ艽_保錫膏順利從鋼網(wǎng)開口處擠出并填滿焊盤，但壓力過大易導(dǎo)致錫膏擠壓過度，使印刷厚度偏薄且易產(chǎn)生拉尖；壓力過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)計與選用：鋼網(wǎng)開孔尺寸需根據(jù)元件引腳間距、焊盤尺寸進行匹配設(shè)計，通常遵循IPC-7525標準，開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標。同時，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SPI檢測設(shè)備與印刷機的聯(lián)動，形成閉環(huán)反饋控制。當SPI檢測到錫膏印刷厚度偏差時，實時將數(shù)據(jù)反饋給印刷機，印刷機根據(jù)反饋信息自動調(diào)整刮刀壓力、速度、角度以及印刷間隙等參數(shù)，實現(xiàn)對印刷過程的自動優(yōu)化和精確控制，使錫膏印刷厚度逐漸趨近于設(shè)定的目標值，減少人工干預(yù)，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量穩(wěn)定性。

• 運用SPC等統(tǒng)計分析方法：收集和分析SPI檢測數(shù)據(jù)，繪制控制圖等，實時監(jiān)控錫膏印刷厚度的波動情況。通過對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，及時發(fā)現(xiàn)印刷過程中的異常波動和潛在問題，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，如重新校準印刷機、更換鋼網(wǎng)等，以確保印刷過程的穩(wěn)定性和錫膏印刷厚度的一致性。

• 加強生產(chǎn)環(huán)境管理：環(huán)境溫濕度對錫膏的性能有顯著影響，進而影響印刷質(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引發(fā)印刷塌陷或缺失等問題，從而有助于穩(wěn)定錫膏印刷厚度。

在線SPI檢測的優(yōu)勢

• 提高生產(chǎn)效率：在線SPI檢測能夠在生產(chǎn)過程中實時快速地檢測錫膏印刷質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)并糾正厚度偏差等問題，減少了因印刷不良導(dǎo)致的返工和報廢，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，提高了焊點的質(zhì)量和可靠性，從而提升了PCBA加工的整體良品率，增強了產(chǎn)品的市場競爭力。

• 降低生產(chǎn)成本：通過減少不良品的產(chǎn)生和返工次數(shù)，降低了原材料的浪費和生產(chǎn)過程中的各項成本，同時也有助于提高生產(chǎn)設(shè)備的利用率和使用壽命，為企業(yè)帶來經(jīng)濟效益。

• 實現(xiàn)質(zhì)量追溯：SPI檢測設(shè)備可以記錄和保存每一次檢測的數(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)量問題時進行原因分析和責(zé)任追溯，同時也為工藝改進和質(zhì)量提升提供了數(shù)據(jù)支持。

總之，在SMT貼片加工中，通過合理運用在線SPI檢測技術(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)、運用統(tǒng)計分析方法以及加強生產(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，歡迎訪問深圳PCBA加工廠家-1943科技。