大多数焊膏环境刷缺陷与印刷工艺并没有直接的关系。如果这些缺陷在组装过程中产生,则应重新检查PCB规范、模板的设计及焊膏成分。只要注意这几个因素,就可避免大多数缺陷。需要注意的主要缺陷有七种:漏印、印刷不均匀、焊膏塌落、焊球、污损、偏移和清洗不彻底。
材料问题
经整平的锡/铅焊料,其焊盘常常会造成漏印,称之为“晕圈”效应。很多公司正从锡/铅转向金、银和铜焊料,因为金、银和铜焊料会形成平整的涂层。橡胶刮板压力过大会使这种缺陷更加严重。压力过大和使用软橡胶刮板还会导致另一种缺陷:印刷不均匀。刮板会陷进模板开口中,挤出焊膏。这时,通过图形的焊膏量就会不均匀。
焊膏塌落是由于使用了不合适的材料和不当的环境条件。较高的室温会造成焊膏塌落,特别是在高宽比较大的印制板上进行细间隙印刷时。尽管使用金属含量高的焊膏能够减少塌落,但确定正确的材料规范并听从供应商的忠告,便能消除这种缺陷。然而,应在印刷完成后,对所印焊膏进行试验来测量其铺展程度。
另一种缺陷是焊球,这通常是因焊膏的质量差而造成的。印制板进行回流焊时,理想的情况是每个焊点都形成一个大焊球。如果出现了很多小焊球,很显然是焊膏质量不高,也可能是没有贮藏好、已经老化、或者使用不当。焊球测试可确保焊膏不会失效。
手工处理
印刷后,如果对电路板手工处理不当,就会污损焊膏。它可能是由一些物体与印迹接触而产生的,也可能是分离后模板与印迹再接触而产生的。除了人为因素,后者还可能因印刷间隙不当或分离失控而造成。切记:模板在焊盘上移动会造成焊膏污损。对于不平整的锡/铅焊盘,模板在焊盘上移动时会引起焊膏点涂不一致。用镀金镍代替锡/铅焊料改善了表面涂层,有助于模板定位。还有一种替代方法是在铜上加一层保护层。这种方法越来越普及,并且降低了成本。
如果印制板不能对准,就会引起印刷偏移。事实上,当印制板用边缘定位时,这是一种常见的缺陷。这在用安装孔做识别标记的大印制板上也很明显。使用光学印制板识别能校正这种偶然发生的缺陷。
印刷不良的印制板上的焊膏需要被清洗掉,并重新印刷。如果焊膏清洗不彻底,就会留在通孔中,并在回流焊时熔化。阻焊膜开口周围也会有没清洗掉的焊膏,回流焊后会显现。一个较好的方法是监测清洗掉的焊膏量,并用笔在印制板的边缘作一个不易擦除的标记,这样,如果在最后的检查中出现问题,就可找出这些印制板。
工艺规范
下列规范是用于内部(in house)质量控制的一个标准,是运作ISO 9000质量系统所必须的。该规范可作为培训操作者的基础和建立工艺过程的参考。它定义了模板印刷工艺的工序。
1.检查模板设计是否与配套表(kitting list)中列出的一致。在模板固定到环境之前,检查模板是否清洁,开孔是否被堵塞,还要确保金属箔的表面没有损坏。
2.将PCB固定到工作台上,并检查是否对准。PCB固定后,升高工作台,使PCB恰好与模板表面接触。然后将PCB图像与模板图像对准,按工程设定表中的规定调节好印刷间隙。
3.装好具有干净的扁平橡胶刮板的环境,调节下落行程和刮板的压力。每天必须使用新鲜的焊膏。一定要检查焊膏是否超过了使用期限,如果超过,要通知操作人员。如果印刷后检测到缺陷,必须用没用过的旧刮板刮掉多余的焊膏,然后在清洗系统里清洗PCB并重新印刷。所有这些工作应在批量印刷之前完成。
4.工作参数编入产品例行检测卡片(route card)以后,应先印刷一块PCB,然后检查印刷质量,并用检测标准参数记录。只有在印刷质量令人满意以后,才可在卡片上签署合格。批量印刷PCB时,应依循这一程序,人工或自动地检测每一次印刷。
5.印刷结束后,拆下刮板并彻底清洗。检查模板是否损坏,然后贮存起来。还应彻底清洗环境。
6.签署检测卡以表明这一批印刷已完成。