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如果您是從事 PCB 組裝工作的電氣工程師，模板印刷缺陷可能是一個(gè)主要障礙，會(huì)導(dǎo)致焊料橋接、焊料不足或焊膏涂抹等問(wèn)題。這些問(wèn)題可能導(dǎo)致代價(jià)高昂的返工，甚至導(dǎo)致產(chǎn)品故障。那么，您如何排除和修復(fù)這些問(wèn)題呢？

PCB 組裝中的模板印刷簡(jiǎn)介

模板印刷是 PCB 組裝過(guò)程中表面貼裝技術(shù) （SMT） 的關(guān)鍵步驟。它涉及通過(guò)模板將焊膏澆注到 PCB 上，模板是一種薄金屬板，具有與元件焊盤(pán)相對(duì)應(yīng)的精確切割孔。此過(guò)程為正確焊接和元件放置奠定了基礎(chǔ)。然而，即使是鋼網(wǎng)印刷中的小錯(cuò)誤也可能導(dǎo)致影響整個(gè)裝配過(guò)程的缺陷。焊料橋接、焊料不足或模板對(duì)齊問(wèn)題等問(wèn)題可能導(dǎo)致連接不良、短路或組件故障。

在本博客中，我們將深入探討如何解決常見(jiàn)的鋼網(wǎng)印刷缺陷。我們的目標(biāo)是為您提供實(shí)用知識(shí)和解決方案，以識(shí)別、修復(fù)和預(yù)防 PCB 組裝工作流程中的這些問(wèn)題。讓我們從了解工程師在模板印刷過(guò)程中面臨的最常見(jiàn)問(wèn)題開(kāi)始。

PCB 組裝中常見(jiàn)的模板印刷缺陷

在我們開(kāi)始故障排除之前，讓我們分解一下您可能會(huì)遇到的最常見(jiàn)的模板印刷缺陷。每個(gè)缺陷都有特定的原因和對(duì)最終 PCB 質(zhì)量的影響。了解這些問(wèn)題將有助于您更快地診斷問(wèn)題并應(yīng)用正確的修復(fù)程序。

1. 焊錫橋接

當(dāng)過(guò)多的焊膏連接兩個(gè)相鄰的焊盤(pán)時(shí)，就會(huì)發(fā)生焊料橋接，從而在回流后產(chǎn)生意外的電氣短路。這種缺陷通常表現(xiàn)為焊盤(pán)之間的焊料“橋”，并可能導(dǎo)致電路故障。

原因：

• 過(guò)大的模板孔徑沉積過(guò)多的焊膏（例如，孔徑比焊盤(pán)尺寸大 10-20%）。

• 模板未對(duì)齊導(dǎo)致焊膏擴(kuò)散到焊盤(pán)邊界之外。

• 印刷過(guò)程中刮刀壓力過(guò)大，迫使?jié){料位于模板下方。

沖擊：焊料橋接會(huì)導(dǎo)致短路，從而導(dǎo)致設(shè)備功能故障。對(duì)于具有細(xì)間距元件（例如 0.4mm 間距）的高密度電路板，這種缺陷尤其成問(wèn)題。

2. 焊料不足

當(dāng)焊盤(pán)上沉積的焊膏太少時(shí)，就會(huì)發(fā)生焊料不足，導(dǎo)致回流焊后焊點(diǎn)變?nèi)趸虿煌暾＿@種缺陷通常會(huì)導(dǎo)致機(jī)械和電氣連接不良。

原因：

• 鋼網(wǎng)孔尺寸過(guò)小或堵塞，限制了色漿的流動(dòng)（例如，孔色漿或碎屑堵塞）。

• 刮刀壓力低，無(wú)法將足夠的漿料推入模板。

• 磨損或損壞的模板，孔徑壁不平整。

沖擊：薄弱的焊點(diǎn)在熱應(yīng)力或機(jī)械應(yīng)力下可能會(huì)失效，導(dǎo)致間歇性連接或元件完全脫落。

3. 錫膏涂抹

焊膏涂抹是指焊膏意外擴(kuò)散到焊盤(pán)區(qū)域之外，通常會(huì)產(chǎn)生凌亂的沉積物，從而導(dǎo)致橋接或不均勻的接頭。

原因：

• 鋼網(wǎng)與 PCB 接觸不良，導(dǎo)致漿料滲入鋼網(wǎng)下方。

• 刮刀速度過(guò)快（例如，某些設(shè)置超過(guò) 50 毫米/秒），導(dǎo)致漿料在模板上拖動(dòng)。

• 模板清潔不充分，留下與新鮮漿料混合的殘留物。

沖擊：污跡會(huì)增加短路和焊料量不一致的風(fēng)險(xiǎn)，從而影響組件的可靠性。

4. 模板對(duì)齊問(wèn)題

當(dāng)模板孔徑與 PCB 焊盤(pán)未完全對(duì)齊時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)模板對(duì)齊問(wèn)題，從而導(dǎo)致焊膏沉積物錯(cuò)位。

原因：

• 設(shè)置過(guò)程中基準(zhǔn)標(biāo)記檢測(cè)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致錯(cuò)位低至 0.1 毫米。

• 由于長(zhǎng)時(shí)間使用或處理不當(dāng)而導(dǎo)致的模板翹曲或拉伸。

• PCB 尺寸變化或打印機(jī)夾緊不良。

沖擊：焊膏錯(cuò)位會(huì)導(dǎo)致焊盤(pán)上的焊膏不足或焊膏在意外區(qū)域上，從而導(dǎo)致焊接缺陷和返工。

鋼網(wǎng)印刷缺陷疑難解答：分步解決方案

現(xiàn)在我們已經(jīng)確定了常見(jiàn)的模板印刷缺陷，讓我們探索每個(gè)問(wèn)題的實(shí)際故障排除步驟。這些解決方案旨在幫助像您這樣的電氣工程師快速解決問(wèn)題，并防止它們?cè)谖磥?lái)的 PCB 裝配運(yùn)行中再次出現(xiàn)。

焊料橋接故障排除

第 1 步：檢查模板設(shè)計(jì)

檢查模板孔徑是否過(guò)大。對(duì)于細(xì)間距元件，確?？讖匠叽绫群副P(pán)尺寸減小 10-15%，以控制焊膏體積。使用模板設(shè)計(jì)工具或咨詢(xún)您的模板制造商，了解精確的孔徑尺寸。

第 2 步：調(diào)整刮刀壓力

過(guò)大的刮刀壓力會(huì)迫使粘貼在模板下方，從而導(dǎo)致橋接。根據(jù)您的打印機(jī)型號(hào)，將壓力降低到刮刀刀片長(zhǎng)度的 0.2-0.3 kg/cm 范圍內(nèi)，并測(cè)試結(jié)果。監(jiān)測(cè)一致的漿料沉積，無(wú)溢出。

第 3 步：驗(yàn)證模板對(duì)齊

使用打印機(jī)的視覺(jué)系統(tǒng)確認(rèn)模板與 PCB 的對(duì)齊情況。即使是 0.05 毫米的錯(cuò)位也會(huì)導(dǎo)致細(xì)間距焊盤(pán)上的橋接。如有必要，請(qǐng)重新校準(zhǔn)基準(zhǔn)標(biāo)記。

預(yù)防提示：定期檢查模板是否磨損，并在打印 50,000-100,000 次后更換它們，具體取決于用途和材料（例如，不銹鋼模板的使用壽命比鎳長(zhǎng)）。

焊料不足的故障排除

第 1 步：檢查孔是否堵塞

使用放大鏡或自動(dòng)光學(xué)檢查 （AOI） 檢查模板是否堵塞。用異丙醇和軟刷清潔堵塞的孔，或使用超聲波清洗機(jī)清除頑固殘留物。對(duì)于細(xì)間距孔徑（例如 0.3 毫米），請(qǐng)考慮使用帶有激光切割開(kāi)口的模板，以獲得更光滑的墻壁。

第 2 步：優(yōu)化刮刀壓力和角度

稍微增加刮刀壓力（例如，至 0.3-0.4 kg/cm）以確保漿料充分轉(zhuǎn)移。此外，將刮刀角度調(diào)整到 45-60 度，以更好地滾動(dòng)和沉積漿料。

第 3 步：評(píng)估焊膏狀況

舊的或干涸的焊膏可能無(wú)法正常流動(dòng)。檢查糊劑的有效期和儲(chǔ)存條件（通常為 4-10°C）。如果粘度超過(guò)制造商規(guī)格（例如，3 型糊狀物為 600-1200 kcps），請(qǐng)使用新糊狀物。

預(yù)防提示：實(shí)施定期的鋼網(wǎng)清潔計(jì)劃（例如，每 5-10 次打印后），以避免色漿在孔中堆積。

焊膏涂抹故障排除

第 1 步：確保模板與 PCB 的正確接觸

驗(yàn)證 PCB 是否牢固夾緊并平放在模板上。任何間隙（即使是 0.1 毫米）都可能導(dǎo)致污跡。將打印機(jī)的折斷距離調(diào)整為 0 毫米，或使用輕微的負(fù)折斷以獲得更好的接觸。

第 2 步：降低刮刀速度

將刮刀速度降低到 20-40 毫米/秒，以最大限度地減少漿料拖動(dòng)。測(cè)試不同的速度，以找到適合您的色漿類(lèi)型和模板厚度（例如，100-150μm）的最佳設(shè)置。

第 3 步：定期清潔模板

污跡通常是由于模板底面殘留的漿料造成的。每 5-10 次打印后，用無(wú)絨布和溶劑擦拭模板，或使用自動(dòng)鋼網(wǎng)底部清潔系統(tǒng)進(jìn)行大批量生產(chǎn)。

預(yù)防提示：將模板存放在干凈、無(wú)塵的環(huán)境中，以避免可能導(dǎo)致污跡的污染。

模板對(duì)齊問(wèn)題疑難解答

第 1 步：重新校準(zhǔn)打印機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)

使用打印機(jī)的軟件重新校準(zhǔn)基準(zhǔn)標(biāo)記檢測(cè)。確保相機(jī)系統(tǒng)準(zhǔn)確識(shí)別 PCB 和模板上的標(biāo)記。0.025 毫米的錯(cuò)位會(huì)導(dǎo)致細(xì)間距焊盤(pán)上出現(xiàn)明顯的焊膏偏移。

第 2 步：檢查模板是否有翹曲

將鋼網(wǎng)平放在表面上或使用張力計(jì)（不銹鋼鋼網(wǎng)的目標(biāo)張力：35-40 N/cm），檢查鋼網(wǎng)是否翹曲或拉伸。立即替換翹曲的模板。

第 3 步：驗(yàn)證 PCB 尺寸

使用卡尺或坐標(biāo)測(cè)量機(jī) （CMM） 測(cè)量 PCB 的尺寸精度。與設(shè)計(jì)文件相比，超過(guò) ±0.1mm 的變化可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)齊問(wèn)題。與您的 PCB 供應(yīng)商合作，確保嚴(yán)格的公差。

預(yù)防提示：使用帶有蝕刻基準(zhǔn)標(biāo)記的模板以提高對(duì)齊精度，并妥善存放以避免物理變形。

防止模板印刷缺陷的最佳實(shí)踐

雖然故障排除是必不可少的，但首先防止鋼網(wǎng)印刷缺陷可以節(jié)省時(shí)間并降低返工成本。以下是保持無(wú)缺陷 PCB 組裝過(guò)程的一些最佳實(shí)踐：

• 定期維護(hù)：為您的鋼網(wǎng)打印機(jī)安排日常維護(hù)，包括更換刮刀（每 3-6 個(gè)月）和視覺(jué)系統(tǒng)校準(zhǔn)（每月）。

• 鋼網(wǎng)質(zhì)量：投資具有光滑孔徑壁和精確尺寸的高質(zhì)量激光切割模板。對(duì)于細(xì)間距組件，請(qǐng)選擇厚度為 80-100μm 的模板。

• 焊膏處理：將焊膏儲(chǔ)存在推薦溫度 （4-10°C） 下，并在使用前使其達(dá)到室溫 （20-25°C） 4-6 小時(shí)，以避免冷凝和粘度問(wèn)題。

• 過(guò)程監(jiān)控：使用自動(dòng)光學(xué)檢測(cè) （AOI） 或焊膏檢測(cè) （SPI） 系統(tǒng)在印刷后立即檢測(cè)缺陷?，F(xiàn)代 SPI 機(jī)器可以以 ±5% 的精度測(cè)量漿料體積。

• 訓(xùn)練：確保作員接受正確的打印機(jī)設(shè)置、鋼網(wǎng)處理和清潔程序的培訓(xùn)，以最大限度地減少人為錯(cuò)誤。

掌握 PCB 組裝故障排除

鋼網(wǎng)印刷缺陷，如焊料橋接、焊料不足、焊膏污跡和鋼網(wǎng)對(duì)齊問(wèn)題，可能會(huì)破壞您的 PCB 組裝過(guò)程，但它們并非不可克服。通過(guò)了解根本原因并應(yīng)用本指南中概述的故障排除步驟，您可以最大限度地減少缺陷并提高組件的可靠性。請(qǐng)記住，通過(guò)定期維護(hù)、高質(zhì)量材料和過(guò)程監(jiān)控來(lái)專(zhuān)注于預(yù)防，以避免問(wèn)題開(kāi)始。

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