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锡膏检测——统筹协调各要素
发布者:东莞市嘉腾仪器仪表有限公司 日期:2008年08月17日

 CSP和0201元件的使用,使得采用二维和/或三维锡膏检测来控制印刷工艺、排除或发现锡膏印刷中出现的缺陷,变得非常必要。但是,影响锡膏印刷质量的变量过多,并且每一个生产流程有自身的一套变量,而测试用户却希望只使用一个规则或工艺控制模式来建立一个成功的锡膏检测方案。因此,统筹协调各个影响工艺的要素,在锡膏印刷和锡膏检测中就非常重要。


影响锡膏印刷质量的变量
锡膏印刷工艺的发展已经有几十年了,但还是有一些人认为它是玄妙的“手艺”。要想理解锡膏印刷工艺,首先要了解各种起作用的变量。锡膏印刷工艺由8个要素构成,它们是人、环境、印刷电路板、丝网印刷机、模版、橡胶滚筒、锡膏材料、和印刷参数。
锡膏印刷工艺中的各个变量以及每个变量中的主要影响因素是彼此联系,互相影响的。如果在锡膏印刷中考虑所有因素,那么印刷工艺将被拆分为一个令人费解、难以掌握的工艺。


锡膏检测的主要困难
锡膏检测的主要困难在于,它不同于电子检测或其他“合格/不合格”的测试,它需要锡膏检测用户预先的参与来建立最佳的工艺控制方法。然而,由于影响锡膏印刷的因素很多,理解和使用这些要素创造最佳的印刷工艺并不容易。所以,为了全面控制,减少评估的费用,确保公司特别是工艺工程师的整体利益,最适用的办法就是优化印刷参数。印刷参数以外的其它参数则通常无法或者只能很有限地由工艺工程师管理或影响。
比如说,工艺工程师只能很有限地影响工艺中涉及的人。但是现实是并非所有的影响都是始终如一、可掌控、可测量的。
对于工厂事先设定了的环境,工艺工程师可以建议对清洗程序、湿度或温度控制进行改变,但是最可能的情况是环境情况完全不在工艺工程师的控制下。
印刷电路板通常是在生产上游设计好的,所以在大多数情况下,工艺工程师无法影响印刷电路板,而是必须接受现状。
在大多数情况下,新的工艺需要采用现有的丝网印刷机,或者一个已经被公司评估,并在全公司范围内使用的标准印刷机。这一情况也适用于模版、橡胶滚筒和锡膏材料。
合理解决方案
锡膏检测应该从寻找关键印刷工艺变量开始。
在锡膏检测中一个错误的观念是一旦购买了一个锡膏检测系统,那么工艺控制就开始了。实际上,实施锡膏检测和进行工艺控制的第一步应该是,检测供应商与工艺合作来评估将要监控的工艺,找到最关键的变量。

锡膏检测供应商无法单独提供这些变量,因为这些问题都涉及具体的产品、公司和生产线等。
一旦使用者知道哪些工艺和变量是需要控制的,就可以开始对变量进行筛选。这个过程中,可使用锡膏检测系统来寻找基准(不使用锡膏检测系统将很难建立基准)。通过了解选择范围,进行研究以建立基准,巩固最佳变量,然后才能开始工艺控制。
建立起了基准,当锡膏检测系统在生产过程中显示工艺发生错误时,锡膏检测系统的用户可以使用他们的检测结果,分析和查找问题的根源,研究可以改变和控制哪些变量。通过排除诸多相关变量中可能的因素,找到锡膏印刷的缺陷,从而准确地控制印刷工艺。


查找和排除非机遇原因可以帮助工艺工程师管理40个以上的印刷变量。锡膏检测系统的用户应该建立自己的变量组,发现其中哪些可以被影响、设定基准或者优化,然后使用这一排除过程来实施工艺控制。工艺的基本特征得到确定以后,锡膏检测系统显示出的工艺缺陷就比较容易被排除了。


应用实例

  比如,印刷以后,锡膏检测系统显示出印刷缺陷(,蓝色和绿色分别指高度和体积)。在发现这些缺陷以后,首先应该采取的行动是证实印刷的基准参数(也就是粉红色的问题部分)没有改变。检查完印刷的参数后,应该检查一些与印刷机有关的因素,比如橡胶滚筒是否水平。在这个例子中,检查并重置橡胶滚筒,使它保持水平位置后,锡膏缺陷被排除了。值得一提的是,在这个实例中,如果只采用二维测试,就可能无法发现一些缺陷,从而导致下游的问题(回流或者更后面的工艺,更糟糕的是在用户应用现场出现问题)。
另一个利用设定的工艺基准的例子。一个有故障的印刷机,检测显示其锡膏面积、高度和体积均出现问题,缺陷是肉眼可见的。在检查了基准印刷机参数后,将印刷速度调整到基准数值,印刷机即恢复到了良好的状态(肉眼和锡膏测试系统均没有显示任何缺陷)。
有些情况下问题并不好解决,缺陷可能并非由一个因素造成。比如,焊膏太多可能是因为橡胶滚筒压力太高、板孔设计或形状不正确、模版弯曲或者太厚等造成。对印刷参数中各个相关因素进行逐个检查和排除,最终可以锁定并排除引起缺陷的原因。
为了有效地使用锡膏检测,必须先建立一个可靠、可复验、并在控制之下的锡膏印刷工艺,使得锡膏检测可以完全表征锡膏印刷工艺。在检测结果上多花一些时间可以有效地降低缺陷率。随着时间的推移,由于缺陷得到了有效管理,缺陷的数量将逐渐减少,从而提高成品率,节省费用。

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