刮刀(第三個(gè)S)
刮刀有兩種形式:菱形和拖裙形,拖裙形分成聚乙烯(或類似)材料和金屬。
菱形
這種形式現(xiàn)在已很不普遍了,雖然還在使用,特別在美國(guó)和日本。它由截面為大約10mmx10mm的正方形組成,由夾板夾住,形成兩面45°的角度:
這種刮刀可以兩個(gè)方向工作,每個(gè)行程末都會(huì)跳過(guò)錫膏條,因此只要一個(gè)刮刀??墒?,這樣很容易弄臟,因?yàn)殄a膏會(huì)往上跑,而不是只停留在聚乙烯的很少的暴露部分。其撓性不夠意味著不能貼合扭曲變形的PCB,可能造成漏印區(qū)域。不可調(diào)節(jié)。
拖裙形
這種形式很普遍,由截面為矩形的聚乙烯構(gòu)成,夾板支持,需要兩個(gè)刮刀, 一個(gè)絲印行程方向一個(gè)刮刀。無(wú)需跳過(guò)錫膏條,因錫膏就在兩個(gè)刮刀之間,每個(gè)行程的角度可以單獨(dú)決定。
大約40mm刮刀是暴露的,而錫膏只向上走15~20mm,所以這種形式更干凈些。刮刀是按硬度范圍和顏色代號(hào)來(lái)區(qū)分的,例如:
60~65shore very soft 紅 色
70~75shore soft 綠 色
80~85shore hard 藍(lán) 色
90 + shore very hard 白 色
使用之前,刮刀須調(diào)節(jié),使其導(dǎo)向邊成直線并平行,先檢查其邊是否成直線,如果不,調(diào)節(jié)夾板的固定螺絲。
刮刀作用
和金屬模板比較來(lái)看,刮刀的動(dòng)力學(xué)要求對(duì)乳膠絲網(wǎng)是不同的。在乳膠絲網(wǎng)上,刮刀需要推動(dòng)其前面的錫膏,將錫膏泵壓通過(guò)絲網(wǎng)而印到絲印區(qū)域,要到達(dá)這種作用需使用一種軟的刮刀(70~75shore,綠色),其自身在與絲網(wǎng)接觸的地方發(fā)生變形。
甚至可用更軟的刮刀(60~65shore,紅色)來(lái)在厚的混合陶瓷基底上絲印油墨。使用金屬模板時(shí),刮刀將錫膏在前面滾動(dòng),無(wú)須泵作用即可流入絲孔內(nèi),然后刮去多余錫膏,在PCB焊盤上留下與模板一樣厚的錫膏。不需要也不指望刮刀的變形,因此可以使用較硬的(即:80~85shore,藍(lán) 色)或金屬的刮刀。
刮刀硬度與壓力必須協(xié)調(diào),如果壓力太小,刮刀將刮不干凈模板上的錫膏,如果壓力太大,或刮板太軟,那么刮板將沉入模板上較大的孔內(nèi)將錫膏挖出。
壓力的經(jīng)驗(yàn)公式
在金屬模板上使用藍(lán)色刮板,為了得到正確的壓力,開(kāi)始時(shí)在每50mm的刮板長(zhǎng)度上施加1kg壓力,例如300mm的刮板施加6kg的壓力,逐步減少壓力直到錫膏開(kāi)始留在模板上刮不干凈,然后再增加1kg壓力。在錫膏刮不干凈開(kāi)始到刮板沉入絲孔內(nèi)挖出錫膏之間,應(yīng)該有1~2kg的可接受范圍都可以到達(dá)好的絲印效果。
金屬刮板
在控制較好的情況下,利用聚乙烯刮板可以達(dá)到非常好的效果,而金屬刮板在生產(chǎn)中也是很好的,同時(shí)可解決一些聚乙烯所產(chǎn)生的問(wèn)題。但記住,它不適用于乳膠絲網(wǎng),因?yàn)闀?huì)造成過(guò)度的磨損,并且沒(méi)有泵錫膏的作用。由金屬刀片固定于支架組成,大約40mm的伸出。不象聚乙烯刀片,它有很直的邊線,使用前無(wú)須調(diào)整。相對(duì)于聚乙烯的大約3~9個(gè)月壽命來(lái)說(shuō),其壽命是無(wú)限的。雖然整個(gè)刀片有短暫的柔性來(lái)接納變形翹起的PCB,但其邊不退讓和變形沉入絲孔的事實(shí)使它具有其幾個(gè)優(yōu)點(diǎn),不管絲孔的大小如何,較大范圍的壓力(即:4~15kg)都可得到好的絲印效果。6thou的模板決定了絲印厚度也是6thou,這就避免了因操作員和其它條件的不同而產(chǎn)生的變化??煽康慕z印厚度是特別重要的,因?yàn)楸砻尜N附元件的同平面度允許誤差是4thou,所以絲印厚度至少必須是5thou。
由于金屬模板和金屬刮板絲印出的錫膏很飽滿,一些使用者發(fā)現(xiàn)當(dāng)他們轉(zhuǎn)換時(shí),得到的絲印厚度太厚。這個(gè)可以通過(guò)減少模板的厚度的方法來(lái)糾正,但最好是減少(“微調(diào)”)絲孔的長(zhǎng)和寬10%,以減少焊盤上錫膏的面積。這樣就意味著焊盤的定位變得不很重要了,模板與焊盤之間的框架密封得到改善,減少了錫膏在模板底和PCB之間的“炸開(kāi)”。絲印模板底面的清潔次數(shù)由每5或10次絲印清潔一次減少到每50次絲印清潔一次。
模板與絲印后PCB的分開(kāi)
絲印完后,PCB與絲印模板分開(kāi),將錫膏留在PCB上而不是絲印孔內(nèi)。對(duì)于最細(xì)密絲印孔來(lái)說(shuō),模板的厚度很重要,因?yàn)榻z孔的孔壁相對(duì)于焊盤面積變得很重要,錫膏可能會(huì)更容易粘附在孔壁上而不是焊盤上。
焊盤面積=wxd絲孔內(nèi)壁面積=2(wxh)+2(dxh)
焊盤面積的經(jīng)驗(yàn)公式,盡可能不小于孔內(nèi)壁的面積。例如:
PCB上最密引腳間隔是25thou,因此最小的焊盤寬度為12.5thou或3mm,乘以比如說(shuō)2mm的長(zhǎng)度,模板為6thou(0.15mm)厚度。
焊盤面積=0.3mmx2mm=0.6mm2
絲孔內(nèi)壁面積=2x(0.15mmx0.3mm)+2x(0.15mmx2mm)=0.69mm2
將模板厚度減少為4thou(0.1mm)可將情況得到改善。
絲孔內(nèi)壁面積=2x(0.10mmx0.3mm)+2x(0.1mmx2mm)=0.46mm2
不過(guò),有兩個(gè)因素是有利的,第一,焊盤是一個(gè)連續(xù)的面積,而絲孔內(nèi)壁大多數(shù)情況分為四面,有助于釋放錫膏;第二,重力和與焊盤的粘附力一起,在絲印和分離所花的2~6秒時(shí)間內(nèi),將錫膏拉出絲孔粘著于PCB上。為最大發(fā)揮這種有利的作用,可將分離延時(shí),開(kāi)始時(shí)PCB分開(kāi)較慢。很多機(jī)器允許絲印后的延時(shí),工作臺(tái)下落的頭2~3mm行程速度可調(diào)慢。
絲印速度
絲印期間,刮板在絲印模板上的行進(jìn)速度是很重要的,因?yàn)殄a膏需要時(shí)間來(lái)滾動(dòng)和流入絲孔內(nèi)。如果允許時(shí)間不夠,那么在刮板的行進(jìn)方向,錫膏在焊盤上將不平。當(dāng)速度低到每秒20mm時(shí),刮板可能在少于幾十毫秒的時(shí)間內(nèi)刮過(guò)小的絲孔。
絲印速度的經(jīng)驗(yàn)公式
對(duì)PCB上最密元件引腳的每thou長(zhǎng)度,你可以允許每秒1mm的最大速度。因此:
結(jié)論
無(wú)論你采用的絲印機(jī)的復(fù)雜性及特性如何,如果你不能選擇正確的錫膏、絲印模板和絲印刮板的結(jié)合使用,那么,絲印只是藝術(shù),而不是科學(xué)。
摘自 絲網(wǎng)印刷資訊網(wǎng)
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