PCB印刷机是用于在印刷电路板(PCB)上精确涂布焊膏、导电胶或阻焊油墨等材料的设备,是 SMT(表面贴装技术)生产线的关键工序。那么,下面小编给大家讲解一下使用PCB印刷机的常见技术难点和解决方法:

一、高精度定位偏差问题
难点表现:PCB 与模板对位不准导致焊膏偏移,常见于 Mark 点污染、PCB 翘曲或视觉系统误差。
原因分析:
Mark 点表面氧化、污渍或磨损,导致视觉识别失败;
PCB 受热或应力变形,翘曲量超过 0.1mm/mm 时定位失效;
相机焦距偏移或光源亮度不足,图像清晰度下降。
解决方案:
Mark 点维护:定期用酒精擦拭 Mark 点,对磨损严重的 PCB 增加 Mark 点数量(如 4 个对角 Mark 点);
翘曲补偿:使用真空吸附平台或增加支撑柱,配合 3D 视觉系统实时计算翘曲量并调整印刷高度;
视觉校准:每月用标准板(如玻璃标定板)校准相机焦距和光源参数,确保图像识别精度≤±10μm。
二、细间距焊膏桥连与塌陷
难点表现:当焊盘间距<0.3mm(如 0201 元件、0.4mm pitch BGA)时,焊膏印刷后出现桥连或塌陷,导致焊接短路。
原因分析:
模板开口设计不合理(如纵横比<1.2,面积比<0.6);
焊膏黏度偏低(25℃时黏度<120Pa・s)或触变性差;
印刷压力过大(>5kgf)或刮刀速度过快(>60mm/s),导致焊膏挤压过量。
解决方案:
模板优化:
采用电铸或激光切割模板,开口尺寸比焊盘缩小 5%~10%,并做圆弧倒角处理;
模板厚度与开口尺寸匹配:0.3mm 间距对应 50μm 厚度模板,开口纵横比≥1.5。
焊膏控制:
选择中高黏度焊膏(150~180Pa・s),添加触变剂增强抗塌陷性;
印刷前提前回温 4 小时,使用自动搅拌器维持黏度稳定(每 15 分钟搅拌 1 次)。
工艺参数调整:
降低刮刀压力至 3~4kgf,速度控制在 40~50mm/s;
采用 “先慢后快” 印刷模式:初始 20mm/s 切入,中间段 50mm/s,收尾段 30mm/s 减速。
三、焊膏厚度不均匀
难点表现:同一 PCB 上焊膏厚度差异>10%,导致元件焊接高度不一致,甚至虚焊。
原因分析:
模板表面残留焊膏堵塞网孔,或网孔内壁粗糙导致焊膏释放不良;
刮刀磨损(刃口平整度>5μm)或压力不均匀(左右压差>0.5kgf);
PCB 支撑不足,印刷时发生弹性形变。
解决方案:
模板清洗升级:
采用 “真空吸附 + 超声波清洗” 组合工艺,每印刷 50 片后自动清洗模板底面;
对模板进行纳米涂层处理(如特氟龙涂层),降低焊膏附着力。
刮刀维护:
定期检查刮刀刃口,磨损量>0.1mm 时更换,推荐使用钨钢合金刮刀(寿命比不锈钢高 3 倍);
安装压力传感器实时监测刮刀左右压力差,通过伺服电机自动补偿。
支撑优化:
使用弹性支撑柱(如硅胶柱)配合真空吸附,确保 PCB 平面度<0.05mm;
对大尺寸 PCB(>300mm×300mm)增加辅助支撑平台,减少印刷时变形。
四、设备效率与产能瓶颈
难点表现:全自动印刷机产能<40 片 / 小时(标准 PCB 尺寸 300mm×300mm),或因故障频繁停机。
原因分析:
上料 / 下料时间过长(单循环>15 秒),或多品种切换时参数调整耗时;
清洗系统效率低,单次清洗时间>20 秒;
视觉定位速度慢(单 Mark 点识别>1 秒)。
解决方案:
自动化升级:
采用双轨输送系统,实现左右轨并行上料,产能提升 50%;
集成快速换型技术(如模板自动夹紧、参数一键调用),换型时间从 30 分钟缩短至 10 分钟。
清洗效率优化:
采用喷雾 + 擦拭复合清洗模式,清洗时间压缩至 10~15 秒;
使用免清洗焊膏(如低残留无铅焊膏),减少清洗频率。
视觉算法加速:
引入深度学习算法(如 YOLO 模型),Mark 点识别时间降至 0.5 秒以内;
预存 PCB 图像模板,重复生产时直接匹配,无需重新识别。
五、特殊工艺挑战(如厚铜箔 PCB、柔性板)
难点表现:厚铜箔 PCB(铜厚>3oz)表面不平整,柔性板(FPC)易变形,导致印刷偏移或焊膏堆积。
解决方案:
厚铜箔 PCB:使用高度可调支撑柱,针对铜箔凸起区域单独补偿高度,同时增加模板与 PCB 间距至 0.1~0.15mm;
柔性板:采用载板固定(如铝制载板 + 真空吸附),模板开口缩小 10%~15%,并降低印刷压力至 2~3kgf,避免板材压损。
六、环保与维护成本控制
难点表现:溶剂清洗产生 VOC 排放,或模板 / 刮刀更换频繁导致成本上升。
解决方向:
采用水基焊膏和水性清洗剂,VOC 排放减少 90% 以上;
模板采用激光切割 + 电抛光工艺,网孔寿命提升至 10 万次以上;
部署预测性维护系统,通过传感器监测设备磨损状态,提前预警更换部件。