錫膏印刷偏移:現象與危害
在電子制造領域,全自動錫膏印刷機扮演著舉足輕重的角色。它能夠精準地將錫膏印刷到 PCB(印刷電路板)上,為后續的電子元件貼片和焊接工序奠定基礎,其對中精度高、錫膏脫膜效果好且印刷工藝穩定,特別適用于密間距元件的印刷。然而,就像任何精密設備一樣,它也可能會出現一些問題,錫膏印刷偏移便是其中較為常見的一種。
錫膏印刷偏移是指錫膏在 PCB 上的實際印刷位置與預設位置之間存在偏差。這種偏差可能在各個方向上出現,例如橫向、縱向或者旋轉方向。輕微的偏移可能只會影響到少數幾個焊點的質量,但嚴重的偏移則會引發一系列不良后果。其中,連錫現象是較為突出的一個問題,即相鄰的焊盤之間出現不應有的錫膏連接,這可能導致焊接短路,使整個電路板功能失效。此外,印刷偏移還可能造成虛焊、少錫等焊接缺陷,降低產品的可靠性和使用壽命,增加產品的廢品率,嚴重影響生產效率和成本控制。因此,深入了解錫膏印刷偏移的成因并掌握有效的解決方法,對于電子制造企業來說至關重要。
六大原因剖析
定位點識別不良
定位點識別是全自動錫膏印刷機確保印刷精度的關鍵環節。在印刷過程中,機器通過視覺系統對 PCB 上的 MARK 點(定位點)進行識別,以此為基準確定錫膏的印刷位置。如果 MARK 點不清晰,可能是由于 PCB 板在制作過程中標記模糊、表面臟污或者被氧化等原因,視覺系統就難以準確捕捉其位置信息。另外,視覺系統的參數設置錯誤,如亮度、對比度、焦距等不合適,也會影響對 MARK 點的識別效果,進而導致錫膏印刷偏移。
坐標偏移
坐標在全自動錫膏印刷機的印刷操作中起著定位的作用。當需要印刷的 PCB 板的 CAD 數據導入印刷機后,機器會依據設定的坐標來確定每個焊點的位置,從而保證錫膏準確地印刷在相應位置。然而,如果在導入數據或者設置坐標時出現人為失誤,例如數據錄入錯誤、選錯了 PCB 板型號對應的坐標參數等,就會使實際印刷位置與正確位置產生偏差。此外,機器在運行過程中,如果受到電磁干擾、振動等外部因素影響,或者內部的坐標記憶系統出現故障,導致坐標數據發生變動,也會引發錫膏印刷偏移。
鋼網固定松動
鋼網是錫膏印刷的核心部件之一,它直接決定了錫膏在 PCB 上的印刷形狀和位置。在印刷過程中,鋼網需要被牢固地固定在印刷機上,以確保在刮刀運動時鋼網不會發生移動。如果固定鋼網的螺絲松動,隨著刮刀的反復刮動,鋼網會逐漸產生位移,使得錫膏的印刷位置偏離預設位置。另外,鋼網固定所用的夾具如果老化、損壞或者磨損不均勻,也無法提供足夠的夾緊力,從而導致鋼網固定不牢,引發錫膏印刷偏移。
相機碰到 PCB
在全自動錫膏印刷機工作時,相機的位置至關重要,它需要地拍攝 PCB 板和鋼網的圖像,為視覺系統提供準確的信息,以實現的定位和印刷控制。正常情況下,相機與 PCB 板之間保持著一定的安全距離,不會相互接觸。但是,如果設備在運輸、安裝或者運行過程中受到劇烈震動,可能會使相機的位置發生偏移,導致其在工作過程中與 PCB 板發生碰撞。另外,相機在初始安裝時如果沒有調整好角度和高度,或者相機的固定裝置松動,也可能使其在印刷過程中逐漸靠近 PCB 板,最終碰到 PCB 板,從而干擾印刷過程,造成錫膏印刷偏移。
定位點識別時出現雪花
定位點識別時出現雪花現象會嚴重干擾視覺系統對定位點的精準識別。這一現象通常是由信號傳輸問題引起的。例如,連接相機與視覺系統處理盒之間的信號線接觸不良,可能是信號線插頭松動、線纜內部斷線或者接口處氧化等原因,導致信號傳輸過程中出現干擾和噪聲,在視覺系統中顯示為雪花點。此外,視覺系統處理盒內部的連接線松動、電路故障或者處理盒本身的性能問題,也可能影響信號的處理和傳輸,使得定位點圖像出現雪花現象,進而導致錫膏印刷偏移。
PCB 停板時不穩定
PCB 板在印刷過程中的穩定停板是保證錫膏準確印刷的重要前提。當 PCB 板停板不穩定時,在進行錫膏印刷操作時,PCB 板可能會發生微小的移動,導致錫膏印刷位置偏移。定位治具在長時間使用后可能會出現磨損,其與 PCB 板的配合精度下降,無法有效地限制 PCB 板的移動。托盤治具如果設計不合理,例如尺寸不匹配、支撐點分布不均勻等,會使 PCB 板在托盤上放置不平穩,在印刷過程中容易產生晃動。此外,真空吸力不足也是一個常見原因,若真空系統出現故障,如真空泵吸力下降、真空管漏氣等,無法提供足夠的吸力將 PCB 板牢固地吸附在工作臺上,PCB 板就會在印刷過程中移動,從而造成錫膏印刷偏移。
對癥施策:解決方法全知道
調試視覺系統與坐標調整
針對定位點識別不良的問題,首先要對視覺系統進行調試。檢查鏡頭是否干凈,如有灰塵或污漬,需使用專用的清潔工具小心擦拭,確保鏡頭的清晰度。然后,對視覺系統的參數進行校準,根據 PCB 板上 MARK 點的實際情況,調整亮度、對比度、焦距等參數,以提高對定位點的識別精度。在調整參數時,可以借助一些標準的測試板,上面有清晰的 MARK 點和已知的坐標位置,通過多次測試和微調,找到更佳的參數設置。對于坐標偏移的情況,需要仔細核對 PCB 板的 CAD 數據與印刷機中設置的坐標參數。如果是數據錄入錯誤,及時更正錯誤的數據。若不確定正確的坐標參數,可以重新導入原始的 CAD 數據,并使用專業的坐標校準工具,對印刷機的坐標系統進行重新校準。在操作過程中,要嚴格按照設備的操作規程進行,避免因人為操作失誤而導致坐標再次偏移。
鋼網與相機維護
當發現鋼網固定松動時,應立即停止印刷作業,檢查固定鋼網的螺絲是否松動。如果螺絲松動,使用合適的工具將其擰緊,并按照規定的扭矩值進行操作,確保螺絲緊固。同時,檢查鋼網固定所用的夾具是否老化、損壞或磨損不均勻。若夾具存在問題,及時更換新的夾具,以保證鋼網能夠被牢固地固定在印刷機上。對于相機碰到 PCB 的問題,要先檢查相機的位置是否正確。如果相機位置偏移,需要調整相機的安裝角度和高度,使其與 PCB 板保持合適的安全距離。在調整過程中,可以使用一些輔助工具,如高精度的測量儀器,確保相機位置的準確性。此外,為了防止相機在后續的工作中再次發生位移,可設置相機蓋板,避免外力對相機位置的影響。同時,定期檢查相機的固定裝置是否松動,如有松動及時緊固。
PCB 停板優化與其他檢查
為解決 PCB 停板時不穩定的問題,需要對定位治具和托盤治具進行全面檢查。查看定位治具是否磨損嚴重,如果磨損超過一定限度,應及時維修或更換,以保證其與 PCB 板的配合精度。對于托盤治具,檢查其尺寸是否與 PCB 板匹配,支撐點分布是否均勻。若存在問題,對托盤治具進行調整或重新設計制作。同時,檢查真空系統是否正常工作,包括真空泵的吸力是否足夠、真空管是否漏氣等。可以使用真空壓力計等工具檢測真空度,若真空度不足,排查真空管的連接部位是否松動或破損,如有問題及時修復;若真空泵故障,需專業維修人員進行檢修或更換。另外,對于印刷頭,要定期進行清潔,防止錫膏殘留導致印刷頭堵塞或影響印刷精度。檢查印刷頭是否磨損嚴重,若磨損嚴重則需更換新的印刷頭。對于設備連接線,如 nextmove card 與控制盒之間的連接線,要檢查其是否松動或損壞,如有問題及時重新連接或更換連接線。若懷疑系統軟件或硬盤存在異常,嘗試重新安裝系統或更新軟件。若問題依然存在,聯系專業維修人員進行深入檢查和維修,可能涉及到對系統硬件的檢測和維修,如檢查控制箱背板上的插槽是否有問題、補正馬達前面的軸承是否磨損等。
預防與總結
在電子制造的復雜流程中,全自動錫膏印刷機的錫膏印刷偏移問題猶如一顆隱藏的 “雷”,隨時可能引爆產品質量危機。通過對上述六大原因的深入剖析以及對應解決方法的詳細闡述,我們能夠更加系統地認識和應對這一挑戰。
為了防患于未然,日常預防措施必不可少。制定完善的設備維護計劃,定期對視覺系統、鋼網、相機、定位治具、托盤治具、真空系統、印刷頭以及設備連接線等進行細致檢查和保養,及時發現并解決潛在問題。例如,定期清潔鏡頭、檢查螺絲緊固程度、校準視覺系統參數等。同時,加強操作人員的培訓,使其熟練掌握設備的操作規程,嚴格按照標準流程進行數據錄入、坐標設置、設備操作和維護,避免人為失誤導致的印刷偏移。
在實際生產過程中,一旦發現錫膏印刷偏移問題,應迅速依據本文所提供的方法進行排查和解決。從定位點識別不良、坐標偏移、鋼網固定松動、相機碰到 PCB、定位點識別時出現雪花到 PCB 停板時不穩定,逐一排查可能的原因,并采取針對性的措施加以修復。如調試視覺系統、調整坐標、緊固鋼網、調整相機位置、檢查信號線和連接線、優化 PCB 停板穩定性等。
通過加強日常預防和及時解決問題,保障全自動錫膏印刷機的正常高效運行,為電子制造企業生產出高質量、高可靠性的產品奠定堅實基礎,從而在激烈的市場競爭中立于不敗之地。