錫膏印刷偏移：現(xiàn)象與危害
在電子制造領(lǐng)域，全自動(dòng)錫膏印刷機(jī)扮演著舉足輕重的角色。它能夠精準(zhǔn)地將錫膏印刷到 PCB（印刷電路板）上，為后續(xù)的電子元件貼片和焊接工序奠定基礎(chǔ)，其對中精度高、錫膏脫膜效果好且印刷工藝穩(wěn)定，特別適用于密間距元件的印刷。然而，就像任何精密設(shè)備一樣，它也可能會(huì)出現(xiàn)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(shí)際印刷位置與預(yù)設(shè)位置之間存在偏差。這種偏差可能在各個(gè)方向上出現(xiàn)，例如橫向、縱向或者旋轉(zhuǎn)方向。輕微的偏移可能只會(huì)影響到少數(shù)幾個(gè)焊點(diǎn)的質(zhì)量，但嚴(yán)重的偏移則會(huì)引發(fā)一系列不良后果。其中，連錫現(xiàn)象是較為突出的一個(gè)問題，即相鄰的焊盤之間出現(xiàn)不應(yīng)有的錫膏連接，這可能導(dǎo)致焊接短路，使整個(gè)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(chǎn)品的可靠性和使用壽命，增加產(chǎn)品的廢品率，嚴(yán)重影響生產(chǎn)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(yè)來說至關(guān)重要。
六大原因剖析
定位點(diǎn)識別不良
定位點(diǎn)識別是全自動(dòng)錫膏印刷機(jī)確保印刷精度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在印刷過程中，機(jī)器通過視覺系統(tǒng)對 PCB 上的 MARK 點(diǎn)（定位點(diǎn)）進(jìn)行識別，以此為基準(zhǔn)確定錫膏的印刷位置。如果 MARK 點(diǎn)不清晰，可能是由于 PCB 板在制作過程中標(biāo)記模糊、表面臟污或者被氧化等原因，視覺系統(tǒng)就難以準(zhǔn)確捕捉其位置信息。另外，視覺系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，如亮度、對比度、焦距等不合適，也會(huì)影響對 MARK 點(diǎn)的識別效果，進(jìn)而導(dǎo)致錫膏印刷偏移。
坐標(biāo)偏移
坐標(biāo)在全自動(dòng)錫膏印刷機(jī)的印刷操作中起著定位的作用。當(dāng)需要印刷的 PCB 板的 CAD 數(shù)據(jù)導(dǎo)入印刷機(jī)后，機(jī)器會(huì)依據(jù)設(shè)定的坐標(biāo)來確定每個(gè)焊點(diǎn)的位置，從而保證錫膏準(zhǔn)確地印刷在相應(yīng)位置。然而，如果在導(dǎo)入數(shù)據(jù)或者設(shè)置坐標(biāo)時(shí)出現(xiàn)人為失誤，例如數(shù)據(jù)錄入錯(cuò)誤、選錯(cuò)了 PCB 板型號對應(yīng)的坐標(biāo)參數(shù)等，就會(huì)使實(shí)際印刷位置與正確位置產(chǎn)生偏差。此外，機(jī)器在運(yùn)行過程中，如果受到電磁干擾、振動(dòng)等外部因素影響，或者內(nèi)部的坐標(biāo)記憶系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致坐標(biāo)數(shù)據(jù)發(fā)生變動(dòng)，也會(huì)引發(fā)錫膏印刷偏移。
鋼網(wǎng)固定松動(dòng)
鋼網(wǎng)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(wǎng)需要被牢固地固定在印刷機(jī)上，以確保在刮刀運(yùn)動(dòng)時(shí)鋼網(wǎng)不會(huì)發(fā)生移動(dòng)。如果固定鋼網(wǎng)的螺絲松動(dòng)，隨著刮刀的反復(fù)刮動(dòng)，鋼網(wǎng)會(huì)逐漸產(chǎn)生位移，使得錫膏的印刷位置偏離預(yù)設(shè)位置。另外，鋼網(wǎng)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(dǎo)致鋼網(wǎng)固定不牢，引發(fā)錫膏印刷偏移。
相機(jī)碰到 PCB
在全自動(dòng)錫膏印刷機(jī)工作時(shí)，相機(jī)的位置至關(guān)重要，它需要地拍攝 PCB 板和鋼網(wǎng)的圖像，為視覺系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的信息，以實(shí)現(xiàn)的定位和印刷控制。正常情況下，相機(jī)與 PCB 板之間保持著一定的安全距離，不會(huì)相互接觸。但是，如果設(shè)備在運(yùn)輸、安裝或者運(yùn)行過程中受到劇烈震動(dòng)，可能會(huì)使相機(jī)的位置發(fā)生偏移，導(dǎo)致其在工作過程中與 PCB 板發(fā)生碰撞。另外，相機(jī)在初始安裝時(shí)如果沒有調(diào)整好角度和高度，或者相機(jī)的固定裝置松動(dòng)，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(diǎn)識別時(shí)出現(xiàn)雪花
定位點(diǎn)識別時(shí)出現(xiàn)雪花現(xiàn)象會(huì)嚴(yán)重干擾視覺系統(tǒng)對定位點(diǎn)的精準(zhǔn)識別。這一現(xiàn)象通常是由信號傳輸問題引起的。例如，連接相機(jī)與視覺系統(tǒng)處理盒之間的信號線接觸不良，可能是信號線插頭松動(dòng)、線纜內(nèi)部斷線或者接口處氧化等原因，導(dǎo)致信號傳輸過程中出現(xiàn)干擾和噪聲，在視覺系統(tǒng)中顯示為雪花點(diǎn)。此外，視覺系統(tǒng)處理盒內(nèi)部的連接線松動(dòng)、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(diǎn)圖像出現(xiàn)雪花現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致錫膏印刷偏移。
PCB 停板時(shí)不穩(wěn)定
PCB 板在印刷過程中的穩(wěn)定停板是保證錫膏準(zhǔn)確印刷的重要前提。當(dāng) PCB 板停板不穩(wěn)定時(shí)，在進(jìn)行錫膏印刷操作時(shí)，PCB 板可能會(huì)發(fā)生微小的移動(dòng)，導(dǎo)致錫膏印刷位置偏移。定位治具在長時(shí)間使用后可能會(huì)出現(xiàn)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(dòng)。托盤治具如果設(shè)計(jì)不合理，例如尺寸不匹配、支撐點(diǎn)分布不均勻等，會(huì)使 PCB 板在托盤上放置不平穩(wěn)，在印刷過程中容易產(chǎn)生晃動(dòng)。此外，真空吸力不足也是一個(gè)常見原因，若真空系統(tǒng)出現(xiàn)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(huì)在印刷過程中移動(dòng)，從而造成錫膏印刷偏移。
對癥施策：解決方法全知道
調(diào)試視覺系統(tǒng)與坐標(biāo)調(diào)整
針對定位點(diǎn)識別不良的問題，首先要對視覺系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)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(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)，根據(jù) PCB 板上 MARK 點(diǎn)的實(shí)際情況，調(diào)整亮度、對比度、焦距等參數(shù)，以提高對定位點(diǎn)的識別精度。在調(diào)整參數(shù)時(shí)，可以借助一些標(biāo)準(zhǔn)的測試板，上面有清晰的 MARK 點(diǎn)和已知的坐標(biāo)位置，通過多次測試和微調(diào)，找到更佳的參數(shù)設(shè)置。對于坐標(biāo)偏移的情況，需要仔細(xì)核對 PCB 板的 CAD 數(shù)據(jù)與印刷機(jī)中設(shè)置的坐標(biāo)參數(shù)。如果是數(shù)據(jù)錄入錯(cuò)誤，及時(shí)更正錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。若不確定正確的坐標(biāo)參數(shù)，可以重新導(dǎo)入原始的 CAD 數(shù)據(jù)，并使用專業(yè)的坐標(biāo)校準(zhǔn)工具，對印刷機(jī)的坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行重新校準(zhǔn)。在操作過程中，要嚴(yán)格按照設(shè)備的操作規(guī)程進(jìn)行，避免因人為操作失誤而導(dǎo)致坐標(biāo)再次偏移。
鋼網(wǎng)與相機(jī)維護(hù)
當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼網(wǎng)固定松動(dòng)時(shí)，應(yīng)立即停止印刷作業(yè)，檢查固定鋼網(wǎng)的螺絲是否松動(dòng)。如果螺絲松動(dòng)，使用合適的工具將其擰緊，并按照規(guī)定的扭矩值進(jìn)行操作，確保螺絲緊固。同時(shí)，檢查鋼網(wǎng)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(shí)更換新的夾具，以保證鋼網(wǎng)能夠被牢固地固定在印刷機(jī)上。對于相機(jī)碰到 PCB 的問題，要先檢查相機(jī)的位置是否正確。如果相機(jī)位置偏移，需要調(diào)整相機(jī)的安裝角度和高度，使其與 PCB 板保持合適的安全距離。在調(diào)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(jī)位置的準(zhǔn)確性。此外，為了防止相機(jī)在后續(xù)的工作中再次發(fā)生位移，可設(shè)置相機(jī)蓋板，避免外力對相機(jī)位置的影響。同時(shí)，定期檢查相機(jī)的固定裝置是否松動(dòng)，如有松動(dòng)及時(shí)緊固。
PCB 停板優(yōu)化與其他檢查
為解決 PCB 停板時(shí)不穩(wěn)定的問題，需要對定位治具和托盤治具進(jìn)行全面檢查。查看定位治具是否磨損嚴(yán)重，如果磨損超過一定限度，應(yīng)及時(shí)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(diǎn)分布是否均勻。若存在問題，對托盤治具進(jìn)行調(diào)整或重新設(shè)計(jì)制作。同時(shí)，檢查真空系統(tǒng)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?？梢允褂谜婵諌毫τ?jì)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(dòng)或破損，如有問題及時(shí)修復(fù)；若真空泵故障，需專業(yè)維修人員進(jìn)行檢修或更換。另外，對于印刷頭，要定期進(jìn)行清潔，防止錫膏殘留導(dǎo)致印刷頭堵塞或影響印刷精度。檢查印刷頭是否磨損嚴(yán)重，若磨損嚴(yán)重則需更換新的印刷頭。對于設(shè)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(dòng)或損壞，如有問題及時(shí)重新連接或更換連接線。若懷疑系統(tǒng)軟件或硬盤存在異常，嘗試重新安裝系統(tǒng)或更新軟件。若問題依然存在，聯(lián)系專業(yè)維修人員進(jìn)行深入檢查和維修，可能涉及到對系統(tǒng)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(bǔ)正馬達(dá)前面的軸承是否磨損等。
預(yù)防與總結(jié)
在電子制造的復(fù)雜流程中，全自動(dòng)錫膏印刷機(jī)的錫膏印刷偏移問題猶如一顆隱藏的 “雷”，隨時(shí)可能引爆產(chǎn)品質(zhì)量危機(jī)。通過對上述六大原因的深入剖析以及對應(yīng)解決方法的詳細(xì)闡述，我們能夠更加系統(tǒng)地認(rèn)識和應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。
為了防患于未然，日常預(yù)防措施必不可少。制定完善的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃，定期對視覺系統(tǒng)、鋼網(wǎng)、相機(jī)、定位治具、托盤治具、真空系統(tǒng)、印刷頭以及設(shè)備連接線等進(jìn)行細(xì)致檢查和保養(yǎng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)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(zhǔn)視覺系統(tǒng)參數(shù)等。同時(shí)，加強(qiáng)操作人員的培訓(xùn)，使其熟練掌握設(shè)備的操作規(guī)程，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入、坐標(biāo)設(shè)置、設(shè)備操作和維護(hù)，避免人為失誤導(dǎo)致的印刷偏移。
在實(shí)際生產(chǎn)過程中，一旦發(fā)現(xiàn)錫膏印刷偏移問題，應(yīng)迅速依據(jù)本文所提供的方法進(jìn)行排查和解決。從定位點(diǎn)識別不良、坐標(biāo)偏移、鋼網(wǎng)固定松動(dòng)、相機(jī)碰到 PCB、定位點(diǎn)識別時(shí)出現(xiàn)雪花到 PCB 停板時(shí)不穩(wěn)定，逐一排查可能的原因，并采取針對性的措施加以修復(fù)。如調(diào)試視覺系統(tǒng)、調(diào)整坐標(biāo)、緊固鋼網(wǎng)、調(diào)整相機(jī)位置、檢查信號線和連接線、優(yōu)化 PCB 停板穩(wěn)定性等。
通過加強(qiáng)日常預(yù)防和及時(shí)解決問題，保障全自動(dòng)錫膏印刷機(jī)的正常高效運(yùn)行，為電子制造企業(yè)生產(chǎn)出高質(zhì)量、高可靠性的產(chǎn)品奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，從而在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
