锡膏印刷工艺之刮刀系统介绍-福英达锡膏
锡膏印刷工艺之刮刀系统介绍-福英达锡膏
锡膏印刷是一个涂覆锡膏到PCB焊盘上的过程。这是元件安装工艺的一个重要过程，对元器件后续可靠性起到至关重要作用。锡膏印刷机的主体由刮刀系统和钢网构成。钢网的开孔结构对应着PCB上焊盘的布局，锡膏主要通过开孔被印刷在焊盘上。锡膏印刷机刮刀系统主要由印刷头，马达，刮刀架，挡锡板，自动加锡装置和刮刀片构成。可以说锡膏印刷机刮刀系统很大程度决定了锡膏印刷质量。
图1. 锡膏印刷机外观。
1. 刮刀系统介绍
印刷头是整个刮刀系统的基础，起到沿水平方向移动刮刀的作用。刮刀片的材质可以是普通镍不锈钢，弹簧不锈钢，陶瓷等。根据刮刀片结构可分为台阶式刮刀片和平面式刮刀片。刮刀片的长度需要根据PCB的尺寸来设计，通常是正比例关系。而常见的刮刀片的宽度为30mm，还有一些厂家选择25mm，40mm等刮刀宽度。刮刀片的价格波动很大，普通的刮刀只需要几十元，而更好的刮刀价格能达到数千元。
刮刀片固定在刮刀架上，刮刀架会上下移动，通过施加压力使得刮刀与钢网接触来完成印刷的过程。印刷机上的自动加锡装置目的是当钢网上的锡膏量不足时，将罐装/针筒装的锡膏自动添加到印刷钢网上完成锡膏补充。早期挡锡板采用金属材质制作，挡锡效果不够出色。目前主流印刷机的挡锡板采用橡胶结构，能够起到优秀的阻挡锡膏向两边溢出的作用。
2. 刮刀系统对印刷质量影响
2.1 刮刀片尺寸和表面处理
刮刀片的宽度是影响印刷的一个因素，宽度过大的刮刀片会有更大的弹性，容易在施加印刷压力的时候出现刮刀片各位置印刷角度不一致的问题。理想的刮刀片应该有良好的刚性，刃口端需要有高弹性以确保锡膏刮印干净，但是弹性和刚性难以共存，因此需要制造商通过材料测试来定制特定刮刀厚度，阶梯宽度和弹性宽度来达到良好的综合属性。
刮刀长度应当与PCB尺寸适配。如果PCB尺寸小而刮刀过长，会导致锡膏浪费，多余的锡膏暴露在空气中粘度增大使得印刷性下降。原则上刮刀长度只比PCB长度大1-2cm。此外，由于印刷锡膏的助焊剂成分含有有机酸等酸性物质，需要刮刀片表面处理耐酸碱腐蚀，同时表面处理保持低表面能以避免锡膏粘在刮刀上。
2.2 刮刀安装和刮刀角度
刮刀的安装需要平行于印刷机传送轨道。如果刮刀安装位置不平行于传送轨道，锡膏会往两边进行堆积，造成锡膏的浪费和印刷质量下降。对于印刷角度的选择会影响印刷锡膏在焊盘上的涂覆量和形状。根据实际操作情况，业界主流使用的刮刀印刷角度有45°，55°和60°。对于表面贴装设备，理想的刮刀角度是60°。而对于通孔插件理想的刮刀角度是45°，较小的刮刀角度能增加通孔中的锡膏量。
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