模板印刷机的选择策略(上)

2007/8/10 15:04:24

焊膏技术的变化，对维持印刷参数的恒定提出了挑战。不管是生产工程师要优化现有系统，还是管理者准备选购新设备，重要的是应了解模板印刷机目前的机械情况。　　随着贴片机速度的日益提高与贴装材料的不断发展，模板印刷已成为确保6σ质量的前提下缩短生产周期的主要工位。对于再流焊而言，模板印刷的生命力在于它还是最适合的在PCB上预置焊膏的方法。对于模板印刷机制造商来说，其设备必须能够满足用户不断地印刷新型材料的要求，以解决有关的工艺问题。焊膏技术的变化，诸如无挥发性有机物(无VOC)和无铅焊料等的变化，对维持印刷参数的恒定提出了挑战。不管是生产工程师要优化现有系统，还是管理者准备选购新设备，重要的是应了解模板印刷机目前的机械情况。效率是决定性因素　　对于生产者来说，哪方面更为重要呢？是速度还是精度？当然，还必须考虑到具体生产的复杂性、检测与返修(或替换)成本等。但真正的目的应是达到产量与质量理想的结合；换而言之即效率。有些情况下，产量与质量的交叉点决定了生产的效率。效率越高，投资回报越快。在效率方程式的质量一侧的主要参数有精度、可靠性和生产的灵活性。产量是另一个重要因素　　提高模板印刷机的速度是一个具有挑战性的课题。在印刷过程中，印刷行程和PCB与模板的分离速度是一定的，而刮刀的印刷速度则取决于模板上的开口尺寸和焊膏的成份。因此，提高印刷的操作速度即成为关键因素。自动印刷机的实际印刷周期通常为15秒至20秒，而对于高速生产线则要求小于10秒。尽管印刷操作并非决定性因素，但在许多实际生产中，随着产量的增加，其重要性也得到的加强。但是，提高精度与柔性势必需要增加处理的时间。印刷的速度越快，留给视像校正、PCB精确定位和模板擦拭等的时间就越多。通过提高这些相应处理的速度，就可以留给PCB印刷后2D和/或3D检查(图1)更多的时间，与"低速"印刷机的区别越彻底。图1　2D和3D检查的时间越多，工艺样品的统计精度就更高，从而缺陷率更低提高产量　　通常，在提高自动印刷机的生产速度时首先会想到的是各轴的运动情况。从机器的发展角度来看，简单而且最常用的方式即是提高各运动轴的速度。如果对机器的精度和可靠性没有要求，这种方法的精度和可靠性是足够的。　　一个更智能的方法是采用真实性能运动控制工程。对运动的各节点进行分析、算法演练和试验，以及对各轴的疲劳情况进行分析。印刷机上的每一驱动系统的实际性能均通过计算，以满足对加速性能的最佳配合。相应地，印刷速度也通过计算确定，从而使印刷机具有最优潜能。这一效率与安全性设计理念已以曲线形式写入了机器的运动控制板中，从而使机器的每一个运动都能迅速遵照执行。如此，印刷周期可缩短20%。移动视像系统自动模板印刷机的视像系统用于将PCB与模板对正，该系统可在机械和电子两方面提高速度。对于后者，首先可将专用视像处理器与印刷机系统的CPU相结合进行协同处理，从而可对所得图像进行快速处理。同样，还可以在系统移动至下一个基准点的过程中进行处理，因此被称之为"移动"视像系统。　　首先，提高视像系统在基准点间移动的运动速度，必须采用与其它运动轴相同的运动分析与设计方法。视像系统必须能够由运动控制板中的高级算法支持。应当注意的是，由于基准点的位置通常需要两个相互垂直轴的运动，从而实现真正的连续运动是不可能的。但是，通过性能运动控制工程，可以获得高的视像速度。优化的加速与减速可以明显提高视像的速度。从而减少了停顿时间和基准点、2D、3D检查等图像的捕捉时间。如果设备采用的是空气轴承，还可以确保运动的平滑与精确(图2)。图2：系统应采用直接驱动以避免皮带驱动所具有的明显的运动间隙

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