隨著智能手機(jī)、可穿戴智能裝備等產(chǎn)品的的高密度、高集成化，使得SMT裝配工藝難度系數(shù)增大，而其中錫膏印刷是非常復(fù)雜的一個工藝，影響它的變量因素眾多，有工藝材料、機(jī)器設(shè)備、一些治具的正確運(yùn)用、技術(shù)人員的操作以及往往被忽視的工作環(huán)境的影響。而且影響因素之間往往還有交互作用。要獲得穩(wěn)定可靠的印刷品質(zhì)，需要仔細(xì)精確的設(shè)計(jì)，優(yōu)化和控制整個工藝。根據(jù)研究及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定影響細(xì)間距元件錫膏印刷品質(zhì)的因素有：工藝硬件、工藝參數(shù)、鋼網(wǎng)底部清潔機(jī)構(gòu)、環(huán)境、機(jī)器條件、培訓(xùn)等。
本文將通過介紹下面的幾點(diǎn)關(guān)鍵因素，幫助讀者在可制造性設(shè)計(jì)，材料的選擇，工藝的控制等方面加深理解，并能夠在生產(chǎn)實(shí)踐中很好的優(yōu)化控制精細(xì)間距元件的印刷工藝。
 
錫膏的選擇                         
PCB的可制造性設(shè)計(jì)
印刷鋼網(wǎng)的設(shè)計(jì)和制作     
使PCB 獲得平整支撐的夾具
刮刀的選擇印刷錫膏檢查

一、錫膏的選擇
錫膏屬于非牛頓流體，決定它印刷特性的主要是粘度和金屬顆粒的大小及分布。它的粘度不是固定不變的，會隨著剪切力和剪切速度的增加而降低，如下圖所示：

使用粘度不當(dāng)?shù)腻a膏會出現(xiàn)少錫或多錫，甚至連錫等印刷缺陷。需要注意的是錫膏的粘度受溫度的影響非常大，當(dāng)溫度升高10 攝氏度錫膏的粘度將降低到原來的一半！另外錫膏中金屬成份的含量也會對錫膏的粘度有影響，0.5%的變化其影響程度就很大。
影響錫膏印刷性能的另一主要因素就是其中金屬顆粒的大小。IPC 按照金屬顆粒的大小范圍給錫膏分成了1~6 類，如下表：

二、PCB的可制造性設(shè)計(jì)
影響PCB可制造性的因素有：
1、阻焊膜的厚度       
2、尺寸的穩(wěn)定性         
3、通孔的可靠性
4、基準(zhǔn)點(diǎn)的質(zhì)量       
5、抗扭曲變形的能力     
6、PCB 板的平整性
7，元器件和導(dǎo)線的布局 
8、焊盤的平整性

（上圖：間距為12Mils焊盤為8Mils的器件，阻焊層移位）
阻焊膜的厚度及精度，基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)計(jì)及質(zhì)量，元器件和導(dǎo)線的布局，尺寸的穩(wěn)定性，以及在印刷過程中對于PCB 的操作控制等，都對印刷工藝產(chǎn)生影響。
阻焊膜的厚度會影響焊盤與印刷鋼網(wǎng)之間的間隙，阻焊膜太厚會導(dǎo)致全自動錫膏印刷機(jī)在印刷時(shí)焊盤和鋼網(wǎng)之間不能密封而使錫膏被擠到鋼網(wǎng)底部形成錫珠或橋連。一般采用液態(tài)定影(LPI)獲得的阻焊膜厚度為0.2~0.7mil，采用干膜法(DY)獲得的厚度會較厚，為0.3~3mil，而印刷（SCP）獲得的厚度0.5~1.5mil。有時(shí)一些金屬化孔被阻焊膜堵住，注意這些通孔不要離細(xì)間距元件區(qū)域太近，否則因?yàn)镻CB 不平整而導(dǎo)致上述印刷缺陷。
 
三、印刷鋼網(wǎng)的設(shè)計(jì)和制造
比較好的鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)能獲得較好的錫膏傳輸效率，當(dāng)然必須在印刷工藝處于穩(wěn)定且可控條件下。錫膏傳輸效率是指使用鋼網(wǎng)印刷實(shí)際獲得的錫膏量與理論錫膏量之比。根據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)曲線：

網(wǎng)板的厚度變的異常重要，當(dāng)我們使用0.08mm厚度的網(wǎng)板時(shí)，必須注意一個事項(xiàng)：
更薄的網(wǎng)板無法為同一PCB板上的其它類型元件提供充足的焊膏，這需要我們更加仔細(xì)的計(jì)算各器件開口的面積比和寬厚比。
階梯鋼網(wǎng)是在一塊鋼片上制作出厚度要求不同的鋼網(wǎng)，通常階梯的厚度不超過鋼片厚度的一半，對于階梯向下的鋼網(wǎng)建議使用橡膠刮刀，對于階梯向上的鋼網(wǎng)，階梯在鋼網(wǎng)和PCB焊盤間要適當(dāng)過渡，但在設(shè)計(jì)上盡量避免階梯邊緣0.5mm內(nèi)的01005、0201、CSP等細(xì)間距器件。

四、使PCB 獲得平整支撐的夾具
固定的整板支撐不能將板頂起超出印刷表面，也不能讓板在印刷過程中移動。如果基板在印刷機(jī)中不能獲得平整的支撐，錫膏在鋼網(wǎng)上刮刀區(qū)域內(nèi)會刮不干凈，時(shí)間長了變干，造成印刷缺陷，影響印刷品質(zhì)。

（上圖，4G手機(jī)PCB板與印刷機(jī)真空腔體定位）
DESEN公司生產(chǎn)的德森印刷機(jī)已經(jīng)開發(fā)出針對復(fù)雜的高混合裝配的電路板，撓性電路板，陶瓷基板及晶圓印刷支撐的解決方案，還可以根據(jù)客戶不同的應(yīng)用要求制做工裝治具，幫助解決復(fù)雜情況下錫膏印刷的問題。
 
五、全自動印刷機(jī)刮刀的選擇
對于細(xì)間距元件的錫膏印刷一般選用印刷角度為45或55的金屬刮刀，材料為不銹鋼片。刮刀的長度要求盡量接近于印刷板的尺寸，如使用過長的刮刀，則必須設(shè)置更大的印刷壓力，帶來如下問題：
1) 刮刀和印刷鋼網(wǎng)很快被損壞；
2) 由于過高的印刷壓力會減少錫膏的傳輸體積并可能引起橋連；
3) 錫膏殘留在鋼網(wǎng)上，不能被刮干凈，助焊劑成份揮發(fā)導(dǎo)致錫膏變干，影響印刷品質(zhì)。
因此刮刀頭部的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與刮刀的下壓深度（即刮刀壓力）變的非常關(guān)?。?/p>

華為P7P7-L09
SMT印刷機(jī)的印刷各項(xiàng)設(shè)置：(參考智能手機(jī)板制程)
印刷速度：35-80mm/s
印刷壓力：3kg
刮刀角度：55度
印刷間隙：0mm
脫模距離：1.0mm/s
脫模速度：0.2mm/s
錫膏的滾動高度：10~15mm

六、印刷錫膏檢查
 SMT高精密印刷帶來的另一個難點(diǎn)在于印刷后的錫膏檢查，靠人工是無法做到的，必須使用SPI進(jìn)行全檢；德森全自動印刷機(jī)與SPI形成閉環(huán)反饋系統(tǒng)，利用SPI反饋的數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)對印刷產(chǎn)品的實(shí)時(shí)監(jiān)控，自動控制錫膏印刷機(jī)進(jìn)行X、Y和?值修正，并根據(jù)預(yù)設(shè)值觸發(fā)自動清潔擦拭，實(shí)現(xiàn)無人干涉印刷。
多方試驗(yàn)證明，產(chǎn)品的60-70%不良來自于印刷環(huán)節(jié)，所以只有嚴(yán)格管控印刷環(huán)節(jié)中的各要素，才能使印刷品質(zhì)進(jìn)一步提升，進(jìn)而提升良率！

以上文獻(xiàn)來自深圳德森精密設(shè)備有限公司