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锡膏印刷是SMT生产工艺流程的第一道工序,而印刷质量的好坏,将直接影响到后续工艺流程,甚至是产品的质量。当前SMT元件正不断往微型化和密集化方向发展,微小焊盘元件大量被应用于SMT生产之中,锡膏印刷的难度不断提高,仅仅依靠经验对印刷工艺参数进行调整已经无法满足SMT生产的要求,因此对微小焊盘元件的锡膏印刷工艺进行研究,找出对锡膏印刷品质存在重大影响的各关键工艺参数,并确定各关键工艺参数对锡膏印刷品质所带来的影响是非常必要的。
本文以本实验室与企业联合开发的全自动锡膏印刷机为实验平台,以微小圆形焊盘元件以及微小方形焊盘元件两种最具代表性的微小焊盘元件为研究对象,对微小焊盘元件的锡膏印刷工艺进行了实验研究。首先通过一个面向各个工艺参数的正交实验,分离出了实际对锡膏印刷品质存在重大影响的各关键工艺参数;然后通过一个面向各关键工艺参数的全面实验,研究了各关键工艺参数之间的交互影响及影响程度。
基于实验研究的结果,本文进一步对锡膏印刷过程中的脱模阶段进行了研究,确定了微小焊盘元件的锡膏脱模的三种不同模式,并根据目前实际生产情况,确定了研究的重点为内部断裂模式。对锡膏断裂起点进行了实验研究,确定了锡膏断裂起点距离平均值的大小;对脱模锡膏的受力情况进行了分析,指出锡膏断裂面方向为锡膏内部最大剪应力的方向,并依此为依据建立内部断裂模式下的锡膏沉积体积计算模型;确定了模型中各个锡膏断裂层的高度,修正了模型,并以修正的锡膏沉积体积计算模型为基础编写了0.3mm以下规格(包括0.3mm)的微小焊盘元件的锡膏沉积体积计算程序。
通过实验研究了印刷压力、印刷速度和脱模速度的改变对锡膏沉积效率所带的影响,验证了模型预测结果与实际印刷结果之间的相合性,通过对实验结果进行总结,找出了通过调节印刷压力和印刷速度获取最佳锡膏脱模效率的方法。
介绍了目前生产中所采用的不同脱模方式,通过实验研究了不同脱模方式对微小焊盘元件的锡膏印刷成型效果的影响,确定了对不同脱模方式进行选用的原则。