丝网印刷质量控制与常见故障排查
一、质量控制的核心目标与标准体系
PCB 丝网印刷的质量控制需围绕 “精度、附着力、耐久性” 三大核心目标,建立覆盖全流程的标准体系,确保丝印满足后续生产与长期使用需求:
(一)核心质量目标
精度目标:
字符位置偏差≤0.05mm(普通 PCB)、≤0.03mm(精细 PCB);
字符尺寸偏差≤±5%(如设计高度 1mm,实际 0.95-1.05mm);
笔画清晰度:无锯齿(深度≤0.01mm)、无缺笔(长度≤0.1mm)、无连笔。
附着力目标:
3M 胶带测试残留面积≥95%(普通 PCB)、≥98%(汽车 / 医疗 PCB);
剥离强度≥0.8N/mm(柔性 PCB)、≥0.9N/mm(刚性 PCB)。
耐久性目标:
耐温:普通 PCB≥260℃(10 秒),汽车 PCB≥300℃(10 秒);
耐溶剂:75% 酒精擦拭 100 次无褪色;
耐老化:85℃/85% RH 存储 1000 小时无脱落。
(二)标准体系建立
以 IPC-SM-840 为基础,结合企业实际制定《PCB 丝网印刷质量标准》,明确:
原材料标准(油墨、丝网的入厂检测指标);
过程标准(各工序的参数范围、检测频率);
成品标准(外观、性能、可靠性的合格阈值);
异常处理标准(不良品的判定、修复、报废流程)。
示例:某汽车 PCB 厂的标准中,明确环氧油墨的入厂检测需包含耐温 300℃、附着力 0.9N/mm,过程中每 2 小时检测 1 次印刷位置偏差,成品需 100% 通过 AOI 外观检测。
二、全流程质量控制点与管控方法
(一)原材料入厂管控
油墨入厂检测:
检测项目:黏度(25℃,偏差 ±10%)、附着力(试印后测试,≥95%)、耐温性(260℃/10 秒无脱落);
抽样比例:每批次抽样 5%(最少 1kg),若为新供应商,全检前 3 批次;
不合格处理:黏度超差→退货或要求供应商调整;附着力不足→更换供应商。
丝网入厂检测:
检测项目:目数(偏差 ±5 目)、张力(偏差 ±1N/cm)、网孔均匀性(无堵塞、破损);
检测工具:目数镜、张力计、显微镜;
不合格处理:目数偏差超 10 目→退货;张力不足→重新张网。
PCB 基板入厂检测:
检测项目:表面清洁度(油污≤5mg/m2)、平整度(偏差≤0.1mm/m)、阻焊层附着力(≥1.0N/mm);
不合格处理:表面污染→重新清洗;平整度超差→更换基板(避免印刷时丝网与 PCB 接触不均)。
(二)过程管控(关键工序)
前处理管控:
检测点:脱脂后水膜连续性、干燥后水分残留;
检测频率:每 100 块 PCB 抽样 1 块,测试水膜(连续 30 秒)、水分(≤0.1%);
管控方法:水膜破裂→重新脱脂;水分超标→延长干燥时间。
丝网制作管控:
检测点:丝网张力(每 500 块 PCB 复测 1 次)、感光胶厚度(偏差 ±1μm)、图案精度(位置偏差≤0.03mm);
管控方法:张力衰减超 10%→重新张网;图案偏差超 0.05mm→重新曝光。
印刷过程管控:
检测点:印刷压力(每 50 块 PCB 测 1 次)、字符位置偏差(每 10 块抽样 1 块)、字符清晰度(20 倍放大镜观察);
管控方法:压力波动超 ±0.02MPa→调整气缸压力;位置偏差超 0.05mm→重新定位。
固化过程管控:
检测点:烘箱温度均匀性(每小时记录 1 次,温差≤±2℃)、固化时间(偏差 ±5 分钟);
管控方法:温度不均→调整烘箱风道;时间不足→延长固化时间(如从 20 分钟至 25 分钟)。
(三)成品出厂管控
全检项目:
AOI 外观检测(100%):字符缺笔、连笔、偏移、气泡;
附着力测试(抽样 3%):3M 胶带剥离,残留≥95%;
耐温测试(抽样 1%):260℃/10 秒,无脱落。
批次追溯:
每块 PCB 丝印批次号、生产日期、操作员代码,记录在 MES 系统中;
若后续发现质量问题,可通过批次号追溯至原材料、设备参数、操作员,快速定位原因。