La impresión de soldadura en pasta es el primer proceso central en toda la línea de producción SMT y también el eslabón de origen más crítico que restringe el rendimiento de la soldadura posterior. Muchos defectos de lote en las líneas de producción, como juntas frías por reflujo, soldadura insuficiente, puentes de soldadura y huecos, pueden atribuirse a desviaciones de precisión en el proceso de impresión anterior. El efecto de formación de impresión determina directamente el volumen de pasta de soldadura, el perfil de formación y la precisión de alineación en la superficie de la almohadilla de PCB. Los procesos posteriores de colocación y reflujo solo pueden realizar el procesamiento en función de los resultados de impresión existentes y no pueden compensar los defectos de formación temprana. La implementación de un control refinado del proceso de impresión puede impulsar mejoras en el rendimiento y la capacidad en toda la línea SMT con el menor costo de modernización, brindando un efecto de apalancamiento del proceso extremadamente fuerte.

La estabilidad del proceso de impresión de soldadura en pasta se rige conjuntamente por múltiples conjuntos de parámetros dinámicos y no existen parámetros estándar universales fijos. Presión de la rasqueta, velocidad de impresión, velocidad de liberación y frecuencia de limpieza de la plantilla: cualquier pequeña fluctuación en cada parámetro se reflejará directamente en el rendimiento de la impresión. La depuración de procesos en el sitio no puede aplicar una plantilla unificada y debe ajustarse dinámicamente en función del estado real del material de la línea de producción. La presión de la escobilla de goma es el parámetro más básico y también el más propenso a corregir desviaciones. Una presión insuficiente provocará un llenado incompleto de la pasta de soldadura dentro de las aberturas de la plantilla, y los pines de paso fino son muy susceptibles a deficiencias locales de soldadura y roturas de la misma. Una presión excesiva comprimirá demasiado la plantilla; la operación a largo plazo desgastará las aberturas de la plantilla de paredes delgadas, rayará la hoja de la escobilla de goma y también provocará un desbordamiento de soldadura en los bordes de la almohadilla y puentes de soldadura de reflujo aguas abajo.

El grado correspondiente de velocidad de impresión afecta directamente el estado de laminado y llenado de la soldadura en pasta. Si la velocidad de impresión es demasiado rápida, la soldadura en pasta no puede formar un rollo de tinta rodante completo y uniforme sobre la superficie de la plantilla, lo que da como resultado una densidad de relleno insuficiente dentro de las aberturas y provoca lotes de soldadura insuficientes y huecos de juntas de soldadura de gran tamaño. Si la velocidad de impresión es demasiado lenta, aunque se puede mejorar el efecto de llenado, se reducirá directamente la capacidad UPH de toda la línea de producción y no se podrá satisfacer las necesidades de la producción en masa a gran escala. In producción en masa real, los parámetros deben ajustarse de acuerdo con la viscosidad en tiempo real de la soldadura en pasta. In En talleres de alta temperatura, la viscosidad de la pasta de soldadura disminuye rápidamente, por lo que la velocidad se puede aumentar adecuadamente. In En entornos de baja temperatura, la soldadura en pasta tiene poca fluidez, por lo que es necesario reducir la velocidad de impresión para garantizar el efecto de relleno. El grosor de la plantilla, el tamaño del espacio entre las almohadillas y la densidad de la ventana de la superficie del tablero son bases de referencia para la adaptación de velocidad.

La velocidad de liberación es un parámetro clave que la mayoría de las líneas de producción de rango medio pasa por alto fácilmente y también es la principal causa de defectos de impresión en dispositivos de paso fino. Si la velocidad de liberación es demasiado rápida, el cuerpo de soldadura en pasta no puede separarse de las aberturas de la plantilla a tiempo, lo que resulta en la formación de defectos como adherencia local de soldadura, picos de soldadura y formas incompletas. Si la velocidad de liberación es demasiado lenta, la soldadura en pasta permanecerá en contacto con la plantilla durante mucho tiempo, lo que fácilmente provocará que la soldadura en pasta colapse, se extienda excesivamente y se activen micropuentes entre pines adyacentes. In Además de los parámetros de movimiento del núcleo, la frecuencia de limpieza de la plantilla determina directamente la estabilidad de la producción por lotes. Si la superficie inferior de la plantilla no se limpia durante mucho tiempo, los depósitos de carbón residual de la pasta de soldadura obstruirán las aberturas finas, acumulando defectos de soldadura insuficiente en el lote. Una frecuencia de limpieza excesivamente alta desperdiciará consumibles y reducirá el tacto de producción; In situ, es necesario desarrollar un mecanismo de limpieza adaptado en función de la densidad de la superficie de la placa, la actividad de la pasta de soldadura y las condiciones del polvo del taller.

El nivel de diseño de la plantilla es la base del hardware que determina la precisión de la impresión; la depuración de parámetros solo puede compensar desviaciones menores y no puede corregir defectos estructurales de la plantilla. La relación de aspecto, la relación de área y la forma de las aberturas de la plantilla determinan directamente la suavidad de la liberación de la pasta de soldadura y la consistencia del volumen de soldadura. Los dispositivos discretos convencionales de paso grande tienen requisitos bajos para el diseño de plantillas y solo necesitan garantizar la precisión de apertura convencional. Los microdispositivos 01005, 0201, así como los paquetes de paso fino BGA y QFN, tienen requisitos de proceso extremadamente altos para el diseño estructural de esténciles. Las aberturas convencionales de pared recta tienen una alta resistencia a la liberación y graves residuos de pasta de soldadura en los orificios finos, lo que fácilmente provoca una soldadura insuficiente y persistente.

La industria comúnmente adopta aberturas trapezoidales con un diseño estructural de parte superior angosta y parte inferior ancha para reducir la resistencia a la liberación, junto con plantillas electroformadas y plantillas nanorevestidas para mejorar el rendimiento de liberación. Las plantillas electroformadas tienen paredes de apertura internas lisas y sin rebabas, con una adhesión de pasta de soldadura extremadamente baja, lo que las hace ideales para condiciones de producción en masa de paso fino y alta densidad. Las plantillas con nanorrevestimiento pueden reducir eficazmente la adherencia de la pasta de soldadura a la plantilla, lo que reduce considerablemente la frecuencia de limpieza de la plantilla. La selección del espesor de la plantilla requiere un equilibrio integral y no se puede perseguir exclusivamente la precisión o el volumen de soldadura. Las plantillas ultrafinas son adecuadas para dispositivos de paso fino y pueden evitar eficazmente defectos de puentes de soldadura, pero provocarán un volumen de soldadura insuficiente para dispositivos de potencia de gran volumen, lo que provocará uniones frías y soldadura abierta. Las plantillas gruesas pueden satisfacer las necesidades de volumen de soldadura de los dispositivos de alta potencia, pero son muy propensas a formar puentes de soldadura de pines finos. La producción en masa de PCB de alta gama generalmente utiliza plantillas escalonadas, con control de espesor por zonas para satisfacer las necesidades del proceso de diferentes dispositivos.

La popularización de los equipos de inspección de soldadura en pasta de SPI ha cambiado por completo el modo extensivo de depuración del proceso de impresión tradicional que se basa en la experiencia manual. In En el pasado, el personal de proceso solo podía confiar en la inspección visual y la revisión de muestras para juzgar la calidad de la impresión, y no podía localizar con precisión microdefectos y defectos ocultos. El equipo SPI puede realizar una inspección completa del estado de la soldadura en pasta en cada pad, recopilando con precisión datos del núcleo, como la altura, el volumen, el área de cobertura, el desplazamiento central y la planitud del conformado de la soldadura en pasta. El equipo puede detectar automáticamente varios defectos, como soldadura insuficiente, soldadura excesiva, desalineación, picos de soldadura y huecos excesivos, logrando una inspección de cobertura de la superficie de la placa del 100 %.

En comparación con la inspección por muestreo manual, el mayor valor de SPI radica en el análisis de tendencias basado en datos, en lugar de la simple interceptación de defectos. El equipo puede registrar continuamente datos de producción en masa y resumir los patrones de distribución de defectos para el mismo modelo y la misma plantilla. Si continuamente aparece soldadura insuficiente en una posición fija, básicamente se puede determinar que la abertura de la plantilla está obstruida o tiene un defecto de diseño. Si la desalineación de la pasta de soldadura ocurre aleatoriamente en toda la placa, se debe principalmente a parámetros de alineación de impresión anormales o Al paralelismo de la escobilla de goma. El personal de procesos puede confiar en los informes de big data de SPI para optimizar los parámetros de impresión de manera específica, corregir las aberturas de la plantilla y ajustar los mecanismos de limpieza. Pasar de la reparación pasiva de defectos a la prevención activa de defectos, reduciendo continuamente la tasa de defectos de impresión.

En general, la optimización del proceso de impresión de soldadura en pasta SMT no tiene un punto final fijo y es un proceso de control continuo y refinado. La coincidencia de parámetros, el diseño de la plantilla y la inspección del equipo se complementan entre sí y no se puede omitir ninguno. Depender únicamente de la depuración de parámetros no puede resolver los problemas estructurales del hardware, y optimizar únicamente la plantilla sin igualar los parámetros de producción en masa tampoco puede ofrecer rendimiento. Confiar en el circuito cerrado de datos de SPI para iterar continuamente el proceso es la única forma de controlar de manera estable la calidad de impresión, mejorar el rendimiento de soldadura de toda la línea SMT desde la fuente y reducir los costos de retrabajo posteriores.