錫膏印刷工藝之刮刀系統介紹-福英達錫膏
錫膏印刷工藝之刮刀系統介紹-福英達錫膏
錫膏印刷是一個涂覆錫膏到PCB焊盤上的過程。這是元件安裝工藝的一個重要過程，對元器件后續可靠性起到至關重要作用。錫膏印刷機的主體由刮刀系統和鋼網構成。鋼網的開孔結構對應著PCB上焊盤的布局，錫膏主要通過開孔被印刷在焊盤上。錫膏印刷機刮刀系統主要由印刷頭，馬達，刮刀架，擋錫板，自動加錫裝置和刮刀片構成。可以說錫膏印刷機刮刀系統很大程度決定了錫膏印刷質量。
圖1. 錫膏印刷機外觀。
1. 刮刀系統介紹
印刷頭是整個刮刀系統的基礎，起到沿水平方向移動刮刀的作用。刮刀片的材質可以是普通鎳不銹鋼，彈簧不銹鋼，陶瓷等。根據刮刀片結構可分為臺階式刮刀片和平面式刮刀片。刮刀片的長度需要根據PCB的尺寸來設計，通常是正比例關系。而常見的刮刀片的寬度為30mm，還有一些廠家選擇25mm，40mm等刮刀寬度。刮刀片的價格波動很大，普通的刮刀只需要幾十元，而更好的刮刀價格能達到數千元。
刮刀片固定在刮刀架上，刮刀架會上下移動，通過施加壓力使得刮刀與鋼網接觸來完成印刷的過程。印刷機上的自動加錫裝置目的是當鋼網上的錫膏量不足時，將罐裝/針筒裝的錫膏自動添加到印刷鋼網上完成錫膏補充。早期擋錫板采用金屬材質制作，擋錫效果不夠出色。目前主流印刷機的擋錫板采用橡膠結構，能夠起到優秀的阻擋錫膏向兩邊溢出的作用。
2. 刮刀系統對印刷質量影響
2.1 刮刀片尺寸和表面處理
刮刀片的寬度是影響印刷的一個因素，寬度過大的刮刀片會有更大的彈性，容易在施加印刷壓力的時候出現刮刀片各位置印刷角度不一致的問題。理想的刮刀片應該有良好的剛性，刃口端需要有高彈性以確保錫膏刮印干凈，但是彈性和剛性難以共存，因此需要制造商通過材料測試來定制特定刮刀厚度，階梯寬度和彈性寬度來達到良好的綜合屬性。
刮刀長度應當與PCB尺寸適配。如果PCB尺寸小而刮刀過長，會導致錫膏浪費，多余的錫膏暴露在空氣中粘度增大使得印刷性下降。原則上刮刀長度只比PCB長度大1-2cm。此外，由于印刷錫膏的助焊劑成分含有有機酸等酸性物質，需要刮刀片表面處理耐酸堿腐蝕，同時表面處理保持低表面能以避免錫膏粘在刮刀上。
2.2 刮刀安裝和刮刀角度
刮刀的安裝需要平行于印刷機傳送軌道。如果刮刀安裝位置不平行于傳送軌道，錫膏會往兩邊進行堆積，造成錫膏的浪費和印刷質量下降。對于印刷角度的選擇會影響印刷錫膏在焊盤上的涂覆量和形狀。根據實際操作情況，業界主流使用的刮刀印刷角度有45°，55°和60°。對于表面貼裝設備，理想的刮刀角度是60°。而對于通孔插件理想的刮刀角度是45°，較小的刮刀角度能增加通孔中的錫膏量。
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