在現代電子世界中，印制板正朝著(zhù)高精度、高密度和高可靠性等方向發(fā)展。但大家對印制板的外觀(guān)要求也越來(lái)越嚴。隨著(zhù)印刷電路基板(PCB)的封裝密度高密度化，錫膏網(wǎng)版印刷制程作業(yè)質(zhì)量也要求提高。PCB電路板是電子產(chǎn)品的重要組成環(huán)節，PCB的質(zhì)量如何決定著(zhù)電子產(chǎn)品能否長(cháng)期正?？煽抗ぷ?。因此提高PCB的焊接質(zhì)量對電子產(chǎn)品非常重要。

一、提高網(wǎng)版印刷質(zhì)量

網(wǎng)版印刷質(zhì)量是指網(wǎng)版印刷的網(wǎng)孔堵塞造成錫膏未被印刷，或是印刷滲透至網(wǎng)版與印刷電路基板之間，與鄰近接地(Land)形成牽絲(Bridge)等致命性缺陷，無(wú)法達成均勻、無(wú)分布不均、長(cháng)時(shí)間連續、穩定的錫膏網(wǎng)版印刷質(zhì)量，因此作業(yè)上要求利用專(zhuān)用錫膏檢查設備，使錫膏印刷量作數量化的定量管理，而不是傳統外觀(guān)檢查、目視檢查等定性管理。利用專(zhuān)用錫膏檢查設備，使錫膏印刷量作數量化的管理手法。

錫膏印刷檢查設備大致上分成二次元檢查與三次元檢查兩種，二次元檢查設備只從表面觀(guān)察錫膏印刷形狀，它可以根據表面觀(guān)察結果取得面積數據，不過(guò)卻無(wú)法獲得立體性體積數據與錫膏高度數據。 相較之下三次元檢查設備可以同時(shí)獲得體積、面積、高度等數據，以往基于檢查方便性、處理速度、價(jià)格等理由，二次元檢查設備一直是市場(chǎng)主流，近幾年隨著(zhù)高密度封裝后的組件小型化，單位銅箔面積的錫膏印刷減少，立體性形狀差異造成微細錫膏量的不同，可能會(huì )對封裝質(zhì)量造成致命性問(wèn)題，因此改用三次元檢查設備的情況似乎有增加的趨勢。

二、提高PCB阻焊劑的外觀(guān)質(zhì)量

用戶(hù)對印制板的外觀(guān)要求也越來(lái)越嚴。阻焊劑就象是印制板的“外衣”，除要求其有一定的厚度和硬度、耐溶劑性試驗和附著(zhù)力試驗符合標準外，還要求其表面顏色均勻、有光澤表面無(wú)垃圾、無(wú)多余印記。下面從阻焊劑絲印、曝光、顯影和后固化四個(gè)方面談?wù)勅绾翁岣咂渫庥^(guān)質(zhì)量。

1、絲?。?br />
感光阻焊油墨的絲印過(guò)程中，刮刀的平整度、絲印間環(huán)境的凈化度、絲印時(shí)使用的封網(wǎng)膠帶以及油墨的配制絲印壓力、絲印前的刷板等都會(huì )對外觀(guān)質(zhì)量造成影響。

絲印阻焊油墨時(shí)，由于絲印表面凸凹不平，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的絲印后，刮刀表面會(huì )變得不平整，這樣在阻焊劑表面會(huì )留下刮刀印記。因此，操作者必須隨時(shí)注意觀(guān)察表面狀況，一旦發(fā)現刮刀印記，應立即對刮刀進(jìn)行復磨，以保證其平整度。

針對阻焊劑表面膠粒的問(wèn)題，實(shí)際生產(chǎn)中必須注意阻焊油墨與封網(wǎng)膠帶的兼容性，避免產(chǎn)生表面膠粒。

要想得到外觀(guān)質(zhì)量好的印制板，絲印間環(huán)境的凈化度起著(zhù)很關(guān)鍵的作用。凡是與印制板接觸的地方（包括臺面、網(wǎng)框、吸墨紙、封網(wǎng)膠帶等）以及印制板本身都要用除塵輥進(jìn)行除塵，周轉車(chē)必須清潔且是凈化間專(zhuān)用，操作者進(jìn)入凈化間必須穿專(zhuān)用工作服、戴工作帽、并按規定進(jìn)行風(fēng)浴。同時(shí)，保護整個(gè)工廠(chǎng)周?chē)目諝鈨艋彩潜夭豢缮俚?。如有條件，可定時(shí)在工廠(chǎng)周?chē)鸀⑺M(jìn)行除塵。

2、曝光：

阻焊油墨曝光過(guò)程中，由于阻焊劑還沒(méi)有完全固化，阻焊底片與阻焊劑粘在一起時(shí)容易產(chǎn)生印記，這是影響阻焊劑外觀(guān)質(zhì)量的主要原因。

阻焊油墨曝光時(shí)如何解決粘底片的問(wèn)題是提高印制板外觀(guān)質(zhì)量的關(guān)鍵。這主要得從設備上來(lái)進(jìn)行考慮。首先要保證連續曝光后框架上玻板表面的溫度不能超過(guò)30℃，如果是風(fēng)冷式小功率曝光機（低于7KW）其曝光時(shí)間較長(cháng)，玻板表面溫度會(huì )上升很快，這時(shí)應采取降溫措施（如吹冷氣、隔熱等）以保證玻板表面溫度不超過(guò)30℃。其次要控制正確的真空度，過(guò)高的真空度會(huì )使底片粘在阻焊劑上，造成底片印記。通過(guò)對不同的真空度范圍進(jìn)行了試驗，結果表明真空度控制在70~80%時(shí)效果好。
后值得一提的是曝光框架上的MYLAR膜必須是曝光機專(zhuān)用的，且好使用平版膜（而不是干膜曝光時(shí)的凸凹膜），以減小底片相對阻焊劑的影響。

3、顯影：

目前阻焊油墨顯影一般采用水平傳遞式顯影，由于阻焊劑還沒(méi)有完全固化，顯影機的傳動(dòng)輪、壓輪等易對其表面造成傷害，產(chǎn)生輥輪印記，從而影響阻焊劑外觀(guān)質(zhì)量。另外，不正確的曝光能量也會(huì )影響阻焊劑的光澤度，但這一點(diǎn)可以通過(guò)光楔表加以控制。

阻焊劑在顯影時(shí)表面還沒(méi)有完全固化，很容易留下輥輪印記，因此應從設備上進(jìn)行考慮。首先傳動(dòng)輥必須選用軟的材料或在輥輪外套，軟質(zhì)PVC“O”形圈，壓輥、擠水輥選用軟質(zhì)橡膠輥；其次要保證整個(gè)傳動(dòng)系統的平穩性；后要定期對顯影段的壓輥和擠水輥進(jìn)行清洗，將粘在輥輪上的污垢去掉，這樣可防輥輪印記的產(chǎn)生。

4、后固化：

阻焊劑后固化時(shí)溫度不均勻容易造成阻焊劑顏色不均勻，溫度過(guò)高時(shí)甚至造成局部變黃、變黑、影響阻焊劑外觀(guān)。

后固化過(guò)程主要是必須保證烘箱溫度的均勻性。應定期對烘箱的溫度均勻性進(jìn)行測試，一般要在工作狀態(tài)下測量9個(gè)點(diǎn)（8個(gè)頂點(diǎn)和一個(gè)中心點(diǎn)）的溫度，其值差多不超過(guò)5℃。此外，對每個(gè)烘箱的裝板量以及板子的擺放方向要做出規定，避免因熱風(fēng)循環(huán)不良而造成阻焊劑受熱淚盈眶不均，使阻焊劑顏色變黃而外觀(guān)不良。

三、通過(guò)在線(xiàn)機器視覺(jué)檢測提高PCB的質(zhì)量

為了有助于在電路板生產(chǎn)工藝實(shí)施的早期階段就能夠發(fā)現所產(chǎn)生的缺陷，目前很多篩網(wǎng)印刷設備中綜合了在線(xiàn)機器視覺(jué)技術(shù)。內置的視覺(jué)系統能夠實(shí)現三個(gè)主要目標：

1、 能夠在印刷操作實(shí)施以后直接發(fā)現所存在的缺陷情況，在主要的制造成本被添加上電路板以前，可以讓操作者能及時(shí)處理有關(guān)的問(wèn)題。該步驟一般包含在電路板從印刷裝置上移下來(lái)的時(shí)候、在清洗劑中清冼好了以后、以及在返修好了返回生產(chǎn)線(xiàn)的時(shí)候。

2、因為在該階段發(fā)現了有關(guān)的缺陷，所以可以預防有缺陷的電路板送達生產(chǎn)線(xiàn)的后端。于是預防了返修現象或者在有些場(chǎng)合所形成的廢棄現象。

3、也許是重要的：能夠給操作者以及時(shí)的反饋，使之明了正在操作中的印刷工藝操作是否良好，進(jìn)而可以有效地防止缺陷的產(chǎn)生。

為了能夠在這一層面的工藝操作過(guò)程中提供有效的控制，配置在線(xiàn)視覺(jué)系統能夠檢測焊膏涂覆好了以后的PCB上焊盤(pán)的情況，以及相應的印刷模板縫隙是否存在堵塞或者拖尾現象。當消除了所可能產(chǎn)生的問(wèn)題的時(shí)候，在檢測方面所化費的這點(diǎn)時(shí)間還是值得的。

四、通過(guò)攝像機定位和檢測提高PCB的質(zhì)量

在一般常規的在線(xiàn)視覺(jué)檢測應用中，攝像機被安置在電路板的上方，用以獲取印刷位置的圖像，并且能夠將有關(guān)的圖像發(fā)送到視覺(jué)檢測設備的處理系統中去。在那里，圖像分析軟件將對所獲取的圖像與存貯于設備存儲器中相同位置的參考圖像進(jìn)行對比。這樣，系統可以確認所施加的焊膏是多了還是少了，也可以揭示出在焊盤(pán)上的焊膏位置是否對準了，可以發(fā)現在兩個(gè)焊盤(pán)之間是否有多余的焊膏形成“橋接”現象。

先進(jìn)的在線(xiàn)視覺(jué)系統的一個(gè)關(guān)鍵功能是能夠對具有高反射性的PCB電路板和焊盤(pán)表面實(shí)施檢測，以及在不均勻的光環(huán)境下或者在干燥的焊膏結構造成差異的條件下進(jìn)行檢測。要獲取高質(zhì)量的圖像，合適的照明也扮演著(zhù)一個(gè)非常重要的角色。光線(xiàn)必須能夠“瞄準”電路板的基準和焊盤(pán)，轉而使其它的不易察覺(jué)的特征變?yōu)榍宄勺R別的形狀。這樣下一步可以使用視覺(jué)軟件規則系統，以充分發(fā)揮出它們的潛在能力。
在一些特定的場(chǎng)合，視覺(jué)系統能夠用來(lái)檢測焊盤(pán)上焊膏的高度或者體積的大小，有時(shí)可能僅采用離線(xiàn)的檢測系統來(lái)做這些事情。采用該程序意味著(zhù)在給定的印刷模板中形成一個(gè)相應的堆積度，以確認在相同的焊盤(pán)上焊膏的體積是否缺失。

五、通過(guò)焊膏的檢測提高PCB的質(zhì)量

主要檢測印刷區域、印刷偏移和橋接現象。對印刷區域的檢測是指在每個(gè)焊盤(pán)上面的焊膏面積。過(guò)量的焊膏可能會(huì )引發(fā)橋接現象的發(fā)生，而過(guò)小的焊膏也會(huì )引發(fā)焊接點(diǎn)不牢固的現象產(chǎn)生。對印刷偏移的檢測是針對位于焊盤(pán)上的焊膏數量與規定的位置是否有不同。對橋接現象的檢測是針對在相鄰兩個(gè)焊盤(pán)之間所施加的焊膏是否超過(guò)了規定的數量。這些多余的焊膏可能會(huì )引發(fā)電氣短路現象。

對印刷模板的檢測主要為針對阻塞和拖尾現象的檢測。對阻塞的檢測是指檢測在印刷模板上的孔中是否堆積了焊膏。如果孔被堵塞住了的話(huà)，那么在下一個(gè)印刷點(diǎn)上可能所施加的焊膏會(huì )顯得太少。對拖尾的檢測是指是否有過(guò)量的焊膏堆積在印刷模板的表面上。這些過(guò)量的焊膏可能會(huì )施加在電路板上不應導通的位置上面，從而引發(fā)電氣連接問(wèn)題。

六、結束語(yǔ)

要提高PCB板的質(zhì)量，需從網(wǎng)版印刷質(zhì)量、PCB阻焊劑的外觀(guān)質(zhì)量、在線(xiàn)機器視覺(jué)檢測、攝像機定位和檢測、焊膏的檢測等各項嚴加監控。才能從總體上提高PCB板的質(zhì)量。