作者：薛廣輝

印刷制程在中國(guó)大陸電子產(chǎn)品制造產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用，可謂爛斯熟矣，設(shè)備品牌眾多、工藝人員如云、SMT工廠遍布…… 然而如何評(píng)介一臺(tái)印刷機(jī)性能、或者說(shuō)如何驗(yàn)收一臺(tái)印刷機(jī)設(shè)備則眾說(shuō)紛紜，深究起來(lái)又莫有出處。曾經(jīng)一家企業(yè)招標(biāo)購(gòu)置印刷機(jī)，其中一個(gè)指標(biāo)為“最快印刷速度”，A品牌說(shuō)明書15秒，B品牌18秒，C品牌12秒、D品牌7秒…… 最終D品牌贏得訂單，設(shè)備驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)7秒是單純的印刷時(shí)間，也就是刮刀單行程的時(shí)間（PCB尺寸150x200），業(yè)界默認(rèn)的印刷時(shí)間是指最短的Cycle time，包含進(jìn)板、識(shí)別Fiducial mark、頂升、印刷、脫膜下降、出板等作業(yè)，也就是第一塊板進(jìn)去到第二塊板進(jìn)去一個(gè)循環(huán)的時(shí)間，業(yè)界同仁常稱為cycle time或節(jié)拍時(shí)間，單單說(shuō)刮刀移動(dòng)的時(shí)間，有取巧之嫌。企業(yè)如此招標(biāo)購(gòu)置設(shè)備難免給人以“欺騙”的印象，除卻人為的因素，另一因素便是沒有共識(shí)抑或說(shuō)沒有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，雞同鴨講。曾有一知名的印刷機(jī)制造商要求建立行業(yè)規(guī)范以統(tǒng)一語(yǔ)言避免文字游戲?qū)е驴扌Σ坏弥Y(jié)果，然累于各種因素終未成果，時(shí)至當(dāng)下仍是各說(shuō)各話。眾多一流大廠、行業(yè)標(biāo)桿企業(yè)有企業(yè)內(nèi)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，也使得設(shè)備商遵守企業(yè)內(nèi)部規(guī)范，而中小微企業(yè)技術(shù)能力較弱、人才匱乏，購(gòu)買力不高，設(shè)備商配合度有限，導(dǎo)致諸多企業(yè)不知該如何評(píng)鑒、驗(yàn)收設(shè)備。筆者收到眾多業(yè)界同仁需求，談?wù)動(dòng)∷C(jī)的評(píng)估與驗(yàn)收內(nèi)容及執(zhí)行細(xì)節(jié)，印刷機(jī)設(shè)備的驗(yàn)收內(nèi)容眾多，每個(gè)驗(yàn)收項(xiàng)目出發(fā)點(diǎn)不同，并非做個(gè)CPK就可以完事兒的。因篇幅受限，筆者于此單就設(shè)備印刷精度與重復(fù)精度評(píng)鑒羅列一二供同仁參考。

評(píng)鑒印刷機(jī)印刷精度與重復(fù)精度的方案，業(yè)界稱謂“一板法”，也就是同一張鋼板、同一塊PCB、同一瓶錫膏、同一臺(tái)印刷機(jī)完成設(shè)備印刷精度與重復(fù)定位精度的鑒定。鑒定準(zhǔn)備工作：

1.一片PCB，板面焊盤Pitch要求：0.35mm、0.4mm、0.5mm、0.65mm、0.8mm、1.0mm，

焊盤類型要求：QFN、SON、QFP、SOP、BGA、LGA、Connector等。

2.PCB對(duì)應(yīng)的鋼板一塊, 鋼板要求需符合IPC-7525基礎(chǔ)要求，鋼板厚度、鋼板開孔尺寸需滿足開孔面積比基礎(chǔ)要求。鋼板制作工藝為激光切割+電拋光，納米涂層處理。

3.回溫、攪拌后的新錫膏一瓶。錫膏錫粉尺寸須符合五球法則（鋼板開孔最小尺寸），錫膏錫粉球形需滿足長(zhǎng)軸/短軸<1.2，錫粉品質(zhì)需滿足J-STD-005標(biāo)準(zhǔn)。錫膏存儲(chǔ)正常（無(wú)運(yùn)輸超溫經(jīng)歷、無(wú)零度以下存儲(chǔ)經(jīng)歷、未經(jīng)過加速回溫等操作）。錫膏選擇抗冷坍塌效果好的品牌型號(hào)，避免錫膏坍塌過度影響評(píng)鑒效果。

4.3D顯微鏡一臺(tái)。

5.安裝調(diào)試好的印刷機(jī)—待鑒定印刷機(jī)，鋼板擦拭紙、鋼板擦拭溶劑、小刮刀、手套。

6.PCB清洗機(jī)、無(wú)塵布。清洗機(jī)采用有機(jī)溶劑清洗或水基清洗劑清洗、清洗后烘干PCB。

一板法鑒定印刷機(jī)定位精度及重復(fù)精度操作步驟：

1.安裝擦拭紙、添加擦拭溶劑、鋼板安裝架設(shè)、印刷機(jī)刮刀安裝、使用裸板制作印刷程序、安裝支撐塊或支撐頂針、添加錫膏，操作環(huán)境條件：25±3 oC，相對(duì)濕度40%RH~60%RH。

2.裸板放置于印刷機(jī)軌道進(jìn)口處，開始印刷，記錄印刷機(jī)參數(shù)，包含刮刀壓力、刮刀長(zhǎng)度、印刷速度、進(jìn)板速度、平臺(tái)頂升速度、脫膜模式、印刷平臺(tái)下降速度、出板速度、Cycle time等。

3.將印刷完成后的PCB（業(yè)界稱謂錫膏板）小心轉(zhuǎn)移至3D顯微鏡處，用2D、小倍率模式拍攝整體圖或局部圖。2D模式，10X倍率拍攝密間距位置錫膏印刷狀況，看是否有短路、拉尖、錫粉顆粒、少錫等現(xiàn)象，并記錄判定結(jié)果為第一次印刷結(jié)果。密間距位置拍攝3D局部圖，倍率50x，記錄為第一次印刷結(jié)果。如有密間距器件位置印刷短路、少錫、凌亂等顯現(xiàn)，記錄為鑒定失敗。每次印刷后，印刷機(jī)執(zhí)行自動(dòng)擦拭一次，擦拭可以包含濕擦、干擦、真空擦，具體由設(shè)備廠商要求，也可以選擇不擦拭。

4.將帶有錫膏的印刷完成的錫膏板放入印刷機(jī)進(jìn)口軌道（注意不得碰觸到錫膏，如有碰觸到錫膏，需重新清洗后重新印刷，整個(gè)評(píng)鑒需重新開始），將板子傳入印刷機(jī)，正常識(shí)別Fiducial mark后正常印刷。印刷完成后的PCB傳出設(shè)備，操作人員小心將二次印刷錫膏板轉(zhuǎn)移到3D顯微鏡，用2D、小倍率模式拍攝整體圖或局部圖。2D模式，10X倍率拍攝密間距位置錫膏印刷狀況，看是否有短路、拉尖、錫粉顆粒、少錫等現(xiàn)象，并記錄判定結(jié)果為第二次印刷結(jié)果。密間距位置拍攝3D局部圖，倍率50x，記錄為第二次印刷結(jié)果。如有短路異常，則判定為鑒定失敗。每次印刷后，印刷機(jī)執(zhí)行自動(dòng)擦拭一次，擦拭可以包含濕擦、干擦、真空擦，具體由設(shè)備廠商要求，也可以選擇不擦拭。

5.將帶有錫膏的印刷完成的錫膏板放入印刷機(jī)進(jìn)口軌道（注意不得碰觸到錫膏，如有碰觸到錫膏，需重新清洗后重新印刷，整個(gè)評(píng)鑒需重新開始），將板子傳入印刷機(jī)，正常識(shí)別Fiducial mark后正常印刷。印刷完成后的PCB傳出設(shè)備，操作人員小心將三次印刷錫膏板轉(zhuǎn)移到3D顯微鏡，用2D、小倍率模式拍攝整體圖或局部圖。2D模式，10X倍率拍攝密間距位置錫膏印刷狀況，看是否有短路、拉尖、錫粉顆粒、少錫等現(xiàn)象，并記錄判定結(jié)果為第三次印刷結(jié)果。密間距位置拍攝3D局部圖，倍率50x，記錄為第三次印刷結(jié)果。如有短路異常，則判定為鑒定失敗。每次印刷后，印刷機(jī)執(zhí)行自動(dòng)擦拭一次，擦拭可以包含濕擦、干擦、真空擦，具體由設(shè)備廠商要求，也可以選擇不擦拭。

6.將帶有錫膏的印刷完成的錫膏板放入印刷機(jī)進(jìn)口軌道（注意不得碰觸到錫膏，如有碰觸到錫膏，需重新清洗后重新印刷，整個(gè)評(píng)鑒需重新開始），將板子傳入印刷機(jī)，正常識(shí)別Fiducial mark后正常印刷。印刷完成后的PCB傳出設(shè)備，操作人員小心將四次印刷錫膏板轉(zhuǎn)移到3D顯微鏡，用2D、小倍率模式拍攝整體圖或局部圖。2D模式，10X倍率拍攝密間距位置錫膏印刷狀況，看是否有短路、拉尖、錫粉顆粒、少錫等現(xiàn)象，并記錄判定結(jié)果為第四次印刷結(jié)果。密間距位置拍攝3D局部圖，倍率50x，記錄為第四次印刷結(jié)果。如有短路異常，則判定為鑒定失敗。每次印刷后，印刷機(jī)執(zhí)行自動(dòng)擦拭一次，擦拭可以包含濕擦、干擦、真空擦，具體由設(shè)備廠商要求，也可以選擇不擦拭。

7.將帶有錫膏的印刷完成的錫膏板放入印刷機(jī)進(jìn)口軌道（注意不得碰觸到錫膏，如有碰觸到錫膏，需重新清洗后重新印刷，整個(gè)評(píng)鑒需重新開始），將板子傳入印刷機(jī)，正常識(shí)別Fiducial mark后正常印刷。印刷完成后的PCB傳出設(shè)備，操作人員小心將五次印刷錫膏板轉(zhuǎn)移到3D顯微鏡，用2D、小倍率模式拍攝整體圖或局部圖。2D模式，10X倍率拍攝密間距位置錫膏印刷狀況，看是否有短路、拉尖、錫粉顆粒、少錫等現(xiàn)象，并記錄判定結(jié)果為第五次印刷結(jié)果。密間距位置拍攝3D局部圖，倍率50x，記錄為第五次印刷結(jié)果。每次印刷后，印刷機(jī)執(zhí)行自動(dòng)擦拭一次，擦拭可以包含濕擦、干擦、真空擦，具體由設(shè)備廠商要求，也可以選擇不擦拭。

8.將帶有錫膏的印刷完成的錫膏板放入印刷機(jī)進(jìn)口軌道（注意不得碰觸到錫膏，如有碰觸到錫膏，需重新清洗后重新印刷，整個(gè)評(píng)鑒需重新開始），將板子傳入印刷機(jī)，正常識(shí)別Fiducial mark后正常印刷。印刷完成后的PCB傳出設(shè)備，操作人員小心將六次印刷錫膏板轉(zhuǎn)移到3D顯微鏡，用2D、小倍率模式拍攝整體圖或局部圖。2D模式，10X倍率拍攝密間距位置錫膏印刷狀況，看是否有短路、拉尖、錫粉顆粒、少錫等現(xiàn)象，并記錄判定結(jié)果為第六次印刷結(jié)果。密間距位置拍攝3D局部圖，倍率50x，記錄為第六次印刷結(jié)果。每次印刷后，印刷機(jī)執(zhí)行自動(dòng)擦拭一次，擦拭可以包含濕擦、干擦、真空擦，具體由設(shè)備廠商要求，也可以選擇不擦拭。

9.重復(fù)以上作業(yè)，直至印刷出現(xiàn)短路為止?；蛴∷?次不短路即判定為允收。

試驗(yàn)條件解讀：

1.同一PCB，不存在PCB尺寸變異條件；同一鋼板，不存在鋼板尺寸變異條件。

2.設(shè)備第一次識(shí)別PCB Fiducial mark與再次識(shí)別同一PCB fiducial mark，誤差僅取決于設(shè)備識(shí)別能力。

3.設(shè)備重復(fù)識(shí)別同一塊板的fiducial mark，頂升誤差、識(shí)別誤差均取決于設(shè)備自身定位精度及重復(fù)精度，與其它因素干系有限。

4.不用多塊PCB印刷計(jì)算印刷精度CPK的原因是印刷品質(zhì)是多個(gè)點(diǎn)位的平均值，且受PCB本身變形、尺寸偏差影響；測(cè)量錫膏印刷品質(zhì)時(shí)與拉尖、少錫等因素有關(guān)，與鋼板開孔質(zhì)量有關(guān)，無(wú)法直觀判定設(shè)備本身性能。

5.一板法可以直觀有效的評(píng)鑒設(shè)備本身性能，而不受其它因素影響，簡(jiǎn)單、有效、快捷。

6.鑒定時(shí)間：2小時(shí)以內(nèi)完成。大多數(shù)錫膏均可滿足印刷后2小時(shí)內(nèi)不出現(xiàn)嚴(yán)重坍塌、變質(zhì)

鑒定結(jié)果解讀：

一般設(shè)備對(duì)于Pitch 0.4mm QFP焊盤，驗(yàn)收條件為5次印刷不出現(xiàn)短路現(xiàn)象。

鑒定報(bào)告一般有兩種模式，表格式與ppt式。業(yè)界最常用的模式為表格匯總結(jié)果，ppt作為附件支持表格結(jié)論。常見的表格如下：

                    XXXXXXXX印刷機(jī)驗(yàn)收表之印刷精度與重復(fù)精度

例，某品牌印刷機(jī)一板法鑒定結(jié)果

Pitch 0.4mm QFP第一次印刷結(jié)果：正常

Pitch 0.4mm QFP第二次印刷結(jié)果 ： 正常

Pitch 0.4mm QFP第三次印刷結(jié) ： 有毛刺，可接受

Pitch 0.4mm QFP第四次印刷結(jié)果 ： Ok局部輕微短路

Pitch 0.4mm QFP第五次印刷結(jié)果 ： NG短路

Pitch 0.4mm QFP第六次印刷結(jié)果 ： NG 嚴(yán)重短路