幾乎所有電子組裝業(yè)的人員在某種程度上都熟悉絲網(wǎng)印刷，有時(shí)，又被稱(chēng)為網(wǎng)版印刷。但是，最近絲網(wǎng)印刷采取了具有千年歷史的藝術(shù)形式？設(shè)備產(chǎn)品經(jīng)理Steve Watkin從工作面退后一步，來(lái)解釋現(xiàn)在絲網(wǎng)印刷工藝能達(dá)到的能力，并概述了它的發(fā)展方向。
絲網(wǎng)印刷的出現(xiàn)已經(jīng)有一些年頭了。很自然，這樣說(shuō)是不全面的，因?yàn)閬喼藓陀《仍缭诠?世紀(jì)就出現(xiàn)了絲網(wǎng)印刷的人工制品，埃及在公元1世紀(jì)出現(xiàn)，而日本人肯定在公元960年就能熟練而廣泛地應(yīng)用絲網(wǎng)印刷。電子組裝業(yè)以外的人會(huì)因?yàn)門(mén)恤衫上印制的口號(hào)、咖啡杯和Andy Warhol風(fēng)格的流行藝術(shù)海報(bào)而聽(tīng)說(shuō)過(guò)絲網(wǎng)印刷。但是，即使以我們的行業(yè)為背景，絲網(wǎng)印刷也是成熟和公認(rèn)的工藝。在某種方式上，它是一種可行技術(shù)。它本身并不能“做”很多，但是，為組裝工藝的其余部分提供了它們所需的一切。
最典型的是在表面貼裝工藝中將焊膏印刷到光的電路板或其它基板上。今天，表面貼裝焊膏印刷使用網(wǎng)板——它本身就是一個(gè)完整的主題。但是，在表面貼裝之前，絲網(wǎng)印刷——使用絲網(wǎng)——事實(shí)上，是用于厚膜和薄膜混合制造的工藝。
從間接角度看電子組裝絲網(wǎng)印刷工藝
那么，當(dāng)你想到絲網(wǎng)印刷最新和最令人激動(dòng)的應(yīng)用要追溯到厚膜技術(shù)的早期——太陽(yáng)能電池的金屬化，那是有些古怪的。
但是，再回到表面貼裝印刷領(lǐng)域，我們知道：技術(shù)在過(guò)去已經(jīng)得到改進(jìn)，以適應(yīng)電路上更精細(xì)的線路和焊盤(pán)空間，并同產(chǎn)品小型化高密度裝配永不滿足的需求相配。正當(dāng)元器件引腳密度日益開(kāi)始引起人們的關(guān)注時(shí)，大規(guī)模器件的新互連模式出現(xiàn)，例如球柵數(shù)組、接著是微型球柵數(shù)組，它減輕了一些壓力。畢竟，在芯片的周邊只能放這么多的引腳！當(dāng)今，將焊膏材料印刷在只有0.4毫米間距的芯片間相對(duì)較容易，正如網(wǎng)板技術(shù)一樣。
在幾年前無(wú)鉛加工到來(lái)時(shí)，我們目睹了它在市場(chǎng)產(chǎn)生的漣漪。我們總是預(yù)計(jì)它會(huì)對(duì)組裝中的波峰焊和回流焊階段產(chǎn)生較大的影響，而對(duì)貼片和絲網(wǎng)印刷的影響將是微乎其微。但是，就后者而言，并不是這么回事。新的無(wú)鉛材料的配方類(lèi)似于我們所熟悉的錫鉛焊膏的特點(diǎn)，然而，我們?cè)谟∷㈦A段需要重新思考，以保證達(dá)到預(yù)期的工藝控制的高水平。無(wú)鉛焊膏一般不能在網(wǎng)板表面輕易的滾動(dòng)、不會(huì)很可靠地填充到網(wǎng)板的開(kāi)口中，并在釋放網(wǎng)板時(shí)焊膏顯示有粘在網(wǎng)板側(cè)壁的傾向。
網(wǎng)板專(zhuān)家和焊膏材料專(zhuān)家對(duì)此進(jìn)行了補(bǔ)救。鎳質(zhì)網(wǎng)板可使焊膏得到更好地釋放，同時(shí)，巧妙的焊膏配制法改進(jìn)了其特點(diǎn)，使工藝和產(chǎn)量差不多可恢復(fù)到無(wú)鉛應(yīng)用之前的水平。
也許在20世紀(jì)90年代，絲網(wǎng)印刷工藝出現(xiàn)了階段性變化，當(dāng)時(shí)引進(jìn)了密閉式印刷頭。這些變化令人難以置信地改進(jìn)了傳統(tǒng)網(wǎng)板印刷的工藝——諸如500%地加快印刷速度和將絲網(wǎng)上的焊膏壽命（事實(shí)上是在印刷頭內(nèi)）延長(zhǎng)到如此長(zhǎng)的時(shí)間以至于無(wú)需再測(cè)量——它們對(duì)絲網(wǎng)印刷可能達(dá)到的結(jié)果產(chǎn)生了更大的影響。
密閉式印刷頭導(dǎo)致一個(gè)新術(shù)語(yǔ)的產(chǎn)生——大規(guī)模成像。突然，絲網(wǎng)印刷機(jī)可以取代某些粘合劑或環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)用的點(diǎn)膠系統(tǒng)。DEK的PumpPrinting挾L可爭(zhēng)議地是絲網(wǎng)印刷技術(shù)的行業(yè)領(lǐng)頭羊，已有40年的經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)塑料網(wǎng)板，在印刷頭的一次印刷后，就可以得到數(shù)千個(gè)不同大小和高度的膠點(diǎn)。
大規(guī)模成像還打開(kāi)了晶圓背側(cè)涂層的半導(dǎo)體封裝的市場(chǎng)，用于用精密焊膏點(diǎn)“突起”基板；并在硅晶圓上“置放焊球”，即極小的焊球被加工成精確的尺寸，當(dāng)它在網(wǎng)板上移動(dòng)時(shí)被從密閉式印刷頭中釋放到精密的小孔中。想象一下：一個(gè)300毫米的晶圓在只需幾秒的單一化之前帶有成百個(gè)單個(gè)芯片基板。也許唯一的局限是：半導(dǎo)體行業(yè)還沒(méi)有完全意識(shí)到這一工藝是多么的頂刮刮、多么的快！
其它表面貼裝絲網(wǎng)印刷最近取得的工藝進(jìn)步重點(diǎn)集中在增加生產(chǎn)能力的技術(shù)上。我們已經(jīng)看到人們開(kāi)始接受雙軌設(shè)備，尤其在大批量應(yīng)用中。在電子組裝工藝的印刷部分如今瓶頸問(wèn)題極少見(jiàn)，因此，雙軌印刷主要是由兩臺(tái)印刷機(jī)組成——一臺(tái)是通過(guò)的軌道——給下游的雙軌置放系統(tǒng)和熔爐進(jìn)料。現(xiàn)在，制造商可以同時(shí)組裝兩倍的板或兩種板。
一半由生產(chǎn)能力需求推動(dòng)、一半由基板種類(lèi)推動(dòng)，現(xiàn)在使用柔性材料進(jìn)行印刷的新興要求正繼續(xù)擴(kuò)充。它被稱(chēng)為“卷帶式”，它正日益在多重柔性電路的電子組裝中大為流行，接著，柔性電路在生產(chǎn)線的下一道工序得到單一化。它的優(yōu)勢(shì)是：基本上為連續(xù)的不間斷加工，能推動(dòng)生產(chǎn)能力。它對(duì)加工非常長(zhǎng)的電路板——例如用于飛機(jī)走廊和緊急出口照明的電路板——也是十分理想的。卷帶式在印刷導(dǎo)電或熱墨水等邊緣式應(yīng)用方面也很流行，并在制造生物醫(yī)藥感應(yīng)條方面也是如此，后者常常涉及到將化學(xué)品淀積到紙、卡紙或Mylar基板上。
然而，精密絲網(wǎng)最新興的市場(chǎng)還可替代能源領(lǐng)域。在光伏基板生產(chǎn)方面，金屬化工藝已經(jīng)走完了整個(gè)的里程——利用了過(guò)去幾十年中在厚膜生產(chǎn)上積累的專(zhuān)長(zhǎng)。當(dāng)然，盡管薄的硅太陽(yáng)能電池基板比20世紀(jì)70和80年代的陶瓷厚膜片更加脆弱、對(duì)生產(chǎn)能力的需求要高得多，但是，印刷工藝基本上還是一樣。絲網(wǎng)印刷在氫燃料電池生產(chǎn)方面同樣也提供明顯的中間電解和催化涂層質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)，它也是在離子膜上印刷復(fù)雜圖案的理想工藝。一般使用乳膠絲網(wǎng)，但是，象DEK等領(lǐng)頭羊現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的精密金屬網(wǎng)板，用來(lái)改進(jìn)絲網(wǎng)印刷工藝。
絲網(wǎng)印刷，以其各種多變的形式成為靈活和高度可調(diào)的工藝。絲網(wǎng)印刷在行業(yè)中具有很長(zhǎng)的壽命，這是很明顯的，正如它擁有漫長(zhǎng)的歷史一樣。在全球，它每天都在電子組裝、半導(dǎo)體封裝和可替代能源工藝中得到應(yīng)用，我們預(yù)計(jì)它將在未來(lái)的發(fā)展中依然是一種可行的技術(shù)。絲網(wǎng)印刷看上去好像在2000年前來(lái)自亞洲。具有諷刺意味的是，兩千年后，工業(yè)用絲網(wǎng)印刷機(jī)最集中的地方、生產(chǎn)電路板和光伏電池?cái)?shù)量最多的地方也是在亞洲。走過(guò)了又一個(gè)里程碑！
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