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smt印刷机的工作原理

2019-05-06 18:42:00   来源:香港最快开奖现场结果,黄大仙综合资料大全   评论:0 点击:

要了解SMT印刷机的工作原理先要了解SMT印刷机及其结构
  
下图是SMT锡膏印刷机的照片,它是用来印刷焊锡膏或贴片胶的,其功能是将焊锡膏或贴片胶正确地漏印到印制板相应的位置上。

SMT印刷机

smt印刷机


SMT印刷机大致分为三个档次:手动、半自动和全自动印刷机

半自动和全自动印刷机可以根据具体情况配置各种功能,以便提高印刷精度。例如:视觉识别功能、调整电路板传送速度功能、工作台或刮刀45°角旋转动能(适用于窄间距元器件),以及二维、三维检测功能等。
无论是哪一种印刷机,都由以下几部分组成:
夹持PCB基板的工作台。包括工作台面、真空或边夹持机构、工作台传输控制机构。
印刷头系统。包括刮刀、刮刀固定机构、印刷头的传输控制系统等。
丝网或模板及其固定机构。
为保证印刷精度而配置的其他选件。包括视觉对中系统、擦板系统和二维、三维测量系统等。

smt印刷机印刷涂敷法的丝网及模板

在印刷涂敷法中,直接印刷法和非接触印刷法的共同之处是其原理与油墨印刷类似,主要区别在于印刷焊料的介质,即用不同的介质材料来加工印刷图形:无刮动间隙的印刷是直接(接触式)印刷,采用刚性材料加工的金属漏印模板;有刮动间隙的印刷是非接触式印刷,采用柔性材料丝网或金属掩膜。刮刀压力、刮动间隙和刮刀移动速度是保证印刷质量的重要参数。
高档SMT印刷机一般使用不锈钢薄板制作的漏印模板,这种模板的精度高,但加工困难,因此制作费用高,适合于大批量生产的高密度SMT电子产品;手动操作的简易SMT印刷机可以使用薄铜板制作的漏印模板,这种模板容易加工,制作费用低廉,适合于小批量生产的电子产品。非接触式丝网印刷法是传统的方法,制作丝网的费用低廉,印刷锡膏的图形精度不高,适用于大批量生产的一般SMT电路板。

 smt印刷机漏印模板印刷法的基本原理

漏印模板印刷法的基本原理见图2

smt印刷机漏印模板印刷法原理

 smt印刷机漏印模板印刷法的基本原理

如图2(a)所示,将PCB板放在工作支架上,由真空泵或机械方式固定,已加工有印刷图形的漏印模板在金属框架上绷紧,模板与PCB表面接触,镂空图形网孔与PCB板上的焊盘对准,把焊锡膏放在漏印模板上,刮刀(亦称刮板)从模板的一端向另一端移动,同时压刮焊膏通过模板上的镂空图形网孔印制(沉淀)在PCB的焊盘上。假如刮刀单向刮锡,沉积在焊盘上的焊锡膏可能会不够饱满;而刮刀双向刮锡,锡膏图形就比较饱满。高档的SMT印刷机一般有A、B两个刮刀:当刮刀从右向左移动时,刮刀A上升,刮刀B下降,B压刮焊膏;当刮刀从左向右移动时,刮刀B上升,刮刀A下降,A压刮焊膏。两次刮锡后,PCB与模板脱离(PCB下降或模板上升),如图2(b)所示,完成锡膏印刷过程。
图2(c)描述了简易SMT印刷机的操作过程,漏印模板用薄铜板制作,将PCB准确定位以后,手持不锈钢刮板进行锡膏印刷。
焊锡膏是一种膏状流体,其印刷过程遵循流体动力学的原理。漏印模板印刷的特征是:
模板和PCB表面直接接触;
刮刀前方的焊膏颗粒沿刮刀前进方向作顺时针走向滚动;
漏印模板离开PCB表面的过程中,焊膏从网孔转移到PCB表面上。

smt印刷机丝网印刷涂敷法的基本原理

用乳剂涂敷到丝网上,只留出印刷图形的开口网目,就制成了非接触式印刷涂敷法所用的丝网。丝网印刷涂敷法的基本原理如图3所示。

smt印刷机网印涂覆法

 

  图3  丝网印刷涂敷法
 

将PCB板固定在工作支架上,将印刷图形的漏印丝网绷紧在框架上并与PCB板对准,将焊锡膏放在漏印丝网上,刮刀从丝网上刮过去,压迫丝网与PCB表面接触,同时压刮焊膏通过丝网上的图形印刷到PCB的焊盘上。
丝网印刷具有以下3个特征:
1、丝网和PCB表面隔开一小段距离;
2、刮刀前方的焊膏颗粒沿刮板前进方向作顺时针走向滚动;
3、丝网从接触到脱开PCB表面的过程中,焊膏从网孔转移到PCB表面上。

下面从理论上说明smt印刷机锡膏印刷的工作原理。

丝网印刷时,刮刀以一定速度和角度向前移动,对焊锡膏产生一定的压力,推动焊锡膏在刮刀前滚动,产生将焊锡膏注入网孔所需的压力。由于焊膏和贴片胶都是粘性触变流体,焊膏中的粘性摩擦力使其在刮板与丝网之间产生切变。在刮刀刃边缘附近与网孔交接处,焊膏切变速率最大,这就一方面产生使焊膏注入网孔所需的压力,另一方面切变率的提高也使焊膏粘性下降,有利于焊膏注入网孔。所以当刮刀速度和角度适当时,焊膏将会顺利地注入丝网的网孔。因此,刮刀速度、刮刀与丝网的角度、焊膏粘度和施加在焊膏上的压力,以及由此引起的切变率的大小是影响丝网印刷质量的主要因素。它们相互之间还存在一定制约关系,正确地控制这些参数,就能获得优良的焊锡膏印刷质量。

当刮刀完成压印动作后,丝网回弹脱离PCB。结果就在PCB表面和丝网之间产生一个低压区,由于丝网焊膏上面的大气压与这一低压区存在压差,所以就将焊锡膏从网孔中推向PCB表面,形成印刷的焊锡膏图形。如果由于掩膜边界、PCB上的通孔等与大气接触表面的影响,不能形成低压区,焊锡膏仍留在网孔中,就不能形成印刷的焊锡膏图形。实际上,对于成功的印刷,刮刀速度v和焊膏粘度η之间遵循下列关系: ≤某一恒定值。该恒定值由特定印刷条件决定,与丝网线径、丝网与PCB间隙等参数有关。当给定粘度超过某一值时,焊锡膏印刷就不能顺利进行。所以任何给定粘度的焊锡膏,在特定印刷条件下有一个最佳的刮刀速度,而刮刀倾角一般为45°。

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