一种改善喷锡表面平整度的PCB喷锡工艺的制作方法

一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺
技术领域
1.本发明涉及印刷电路板工艺的技术领域，特别是涉及一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺。

背景技术：

2.目前，随着电子行业的发展，pcb板作为重要的电子部件，得到了广泛的应用。在制作pcb板过程中，喷锡是制作pcb板中一种重要的工艺。喷锡作为pcb板一种表面处理工艺，具有焊接可靠、焊接性好等诸多优点。传统的喷锡方法是将pcb板浸入熔融的焊料中，再通过热风将pcb板的表面及金属化孔内多余的焊料吹掉，从而获得一个平滑、均匀光亮的焊料涂覆层。
3.pcb板在进行喷锡工艺时，通常其上设置有专门的喷锡挂孔，用于通过喷锡挂孔将pcb板悬挂后进行喷锡作业。即表面处理需要做喷锡的覆铜板在开料后都会送至钻孔工序用销钉机在工艺边先打出喷锡挂孔，再送至线路车间做线路。但随着科技的不断发展，pcb板的功能做得越来越强大，为了达到更强大功能需求，一些pcb板要做得比较厚才能够实现。
4.现有的pcb板工艺流程中板边为铺铜设计，防焊印刷时不能完全覆盖板边，喷锡时板边会上锡。由于板边喷锡挂孔位置与喷锡机吊臂挂钩重叠，该区域热风吹不均匀，会有不平整、积锡的现象发生，特别对于2mm以上的厚板，此问题更加明显。由于锡面不均匀、积锡，将会影响整板锡厚的均匀性，如成型方式为模冲，会对模具冲次和成型尺寸有影响，如成型方式为cnc，叠板时会不平整，影响叠片数和成型尺寸精度。同时浪费锡条、浪费人工对烙锡处理及打磨喷锡挂孔的处理，大大降低了生产效率在现有技术中，垂直喷锡机的板厚生产能力有限，对于厚板的喷锡处理，一般需要更改表面处理方式，例如改为沉金、沉锡、沉银等表面处理方式等。但更改为沉金、沉锡、沉银会在原来喷锡表面处理成本上增加3-6倍的制作成本，且性能也会下降。基于此，中国专利cn107683029b公开了一种负片pcb板喷锡工艺，其包括如下步骤：a、水洗；b、微蚀；c、热水洗；d、上助焊剂；e、喷锡挂孔阻焊；f、喷锡；g、清刷；h、水洗；i、烘干。在负片pcb板喷锡工艺上，在喷锡操作前对喷锡挂孔进行阻焊对策，通过往喷锡挂孔位置涂覆阻焊印油，并对印油进行曝光、显影、烘烤，形成一层阻焊层，防止喷锡操作时，锡料固化在喷锡挂孔处而导致喷锡挂孔位置积锡的问题。由于印油在喷锡挂孔处形成了阻焊层，喷锡时，喷锡挂孔处没有锡料粘附，喷锡挂孔处平整。喷锡挂孔位置周围获得一个平滑、均匀光亮的焊料涂覆层。其工艺方法简单，操作方便，有效防止喷锡挂孔位置积锡的形成，喷锡挂孔位置平整、均匀。
5.然而，上述所公开的pcb板喷锡工艺还存在缺乏在线检测技术而导致产品质量不稳定的技术问题。具体的，随着生产技术的快速迭代发展和电子产品市场竞争的日益激烈，产品质量与节约成本已成为电气装配技术研究的主要方向，对生产质量与成本控制的优化手段也纷纷被应用于实际工业生产过程中。然而，不管是对产品质量的把控策略还是对产品生产的周期、换线的直接安排而言，产品生产过程中焊点质量的在线检测的问题一直都
难以解决。受工艺、技术以及生产设备等多方面条件的制约，一些重要的工艺参数和检测标准难以通过现有设备做到实时检测与传输，只能通过采取定时定量离线分析的方法检测并记录数据，即每隔一段时间或每批次生产完成达到一定数量时，统一进行质量检测，然后根据检测得到数据来改进生产。很明显，这样具有很强滞后性的检测方法，已经无法满足目前工业化生产的需求。尤其针对于自动化程度较高的pcb制造产业而言，因缺乏pcb喷锡工艺的在线检测系统，从而导致了用户尽管不停地更换改进措施，却依然无法彻底解决其出现喷锡不良而导致影响pcb表面平整度的问题。而在线检测技术正是为了满足生产的实时测量和控制需求而逐渐发展起来的新兴技术。这项技术通对生产过程的管控以及对产品质量的检测与分析，为进一步优化生产过程，提高生产合格率，降低生产成本提供了保证。

技术实现要素：

6.基于此，有必要针对现有技术中pcb喷锡工艺易出现平整度不良等技术问题，提供一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺。
7.一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺，其包括如下步骤：s1：使用全自动上板机自动输送印制板，也即，将印制板放入料架中，并将料架放入预设位置，再将上板机调至自动工作模式，由上板机自动完成上板工序；s2：使用激光标印设备在印制板表面空白处标印二维码，二维码的内容包括印制板的产品编号、批次号、印制板编号以及生产日期；s3：使用印制板清洗设备清洗经过标印二维码的印制板，并确保印制板表面尤其是经过激光标印的部位无明显多余物，印制板整体表面洁净，无水痕；s4：根据印制板表层焊盘gerber文件在离线电脑中编制锡膏喷印机的喷印程序，并在程序中添加区域，确保设备读取并识别印制板二维码；然后，再将程序传送到喷印设备，并按正确操作完成喷印；s5：使用3dspi设备检测印制板表面的喷锡质量，对出现喷锡质量问题的印制板进行人工复判，复判结果保留在3dspi上，同时，将复判结果将上传到mes系统保存；s6：按预设的贴装压力、参考点、封装参数使用全自动贴片机贴装表面元器件；s7：对完成贴片的印制板，使用2daoi对贴片质量进行检查；分别检测元件是否存在偏移、反向或错件；s8：按预设的温度曲线使用真空气相焊接工艺进行焊接；s9：完成焊接的印制板将被传输到3daoi检测设备进行质量检测；若检测的参数满足设定阈值即为合格，合格的产品会直接传输至下一道工序，而不合格的产品则由人工复判；s10：检测合格的印制板被自动下板机保存到料架中，当料架填满后，下板机通过智能小车将料架卸下并运输到预设位置保存。
8.具体的，在步骤s5中，焊点面积与喷印面积、喷锡量之间的控制条件为：焊点面积=（0.507*pad+0.329*vol
±
3.478）%。
9.具体的，在步骤s5中，焊点高度与喷印面积、喷锡量之间的控制条件为：焊点高度=（0.433*pad+0.823*vol
±
2.589）μm。
10.具体的，在步骤s5中，焊点体积与喷印面积、喷锡量之间控制条件为：焊点体积=（0.484*pad+0.487vol
±
1.528）%。
11.进一步的，在步骤s4中，以印制板工程导出的odb格式文件或者通过mycenter离线软件导入焊盘表层gerber文件转换成的cad文件为基础数据，将其导入到factorylogixexpress编程软件的jpi模块中；jpi软件产生设备程序，定义包括设备运动、拼版数量、单板尺寸、涂覆介质、基准点、二维码读取位置的数据信息，同时，通过读取印制板的焊盘及与mark点的相对位置，以此确定需要进行锡膏喷涂的位置信息。
12.进一步的，jpi软件自动调取mydata数据库中相同或相似尺寸的喷印图形大小、面积、位置和喷锡量的信息后，将其发送至jpsys软件，并由jpsys软件生成布图后再自动规划在喷锡范围内所需要均匀喷涂的锡膏微滴的大小及排列方式。
13.综上所述，本发明一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺在pcb的喷锡工艺中加入在线检测的方式，然后，对企业生产常见的封装元器件的锡膏喷印图形、喷印面积及喷锡量等工艺参数进行优化，并针对锡膏喷印焊点形状特点，得出喷锡点检测关键参数阈值范围设置规则。最后，通过重复性试验对喷印优化的结果进行验证，在理论与试验两方面都证明了优化参数对锡膏喷印质量、焊点检测效率的提高；从而避免了现有技术针对喷锡缺陷进行多次改进仍无法彻底解决pcb工艺中容易出现喷锡后表面平整度不足的情况。所以，本发明一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺解决了现有技术中pcb喷锡工艺易出现平整度不良等技术问题。
附图说明
14.图1为本发明一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺的工艺流程图；图2为本发明一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺的产线配置图；图3为本发明一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺的在线检测系统功能框图；图4为本发明一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺的喷锡工艺控制流程示意图；图5为本发明一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺的喷锡路径自动规划示意图；图6为本发明一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺的锡膏微滴尺寸及排列方式自动规划示意图；图7为现有技术的激光三角算法原理示意图。
具体实施方式
15.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
16.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或
位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
17.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
18.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
19.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
20.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
21.请一并参阅图1与图2，图1为本发明一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺的工艺流程图；图2为本发明一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺的产线配置图。如图1所示，本发明一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺包括如下步骤：s1：使用全自动上板机自动输送印制板，也即，将印制板放入料架中，并将料架放入预设位置，再将上板机调至自动工作模式，由上板机自动完成上板工序；s2：使用激光标印设备在印制板表面空白处标印二维码，二维码的内容包括印制板的产品编号、批次号、印制板编号以及生产日期；s3：使用印制板清洗设备清洗经过标印二维码的印制板，并确保印制板表面尤其是经过激光标印的部位无明显多余物，印制板整体表面洁净，无水痕；s4：根据印制板表层焊盘gerber文件在离线电脑中编制锡膏喷印机的喷印程序，并在程序中添加区域，确保设备读取并识别印制板二维码；然后，再将程序传送到喷印设备，并按正确操作完成喷印；s5：使用3dspi设备检测印制板表面的喷锡质量，对出现喷锡质量问题的印制板进行人工复判，复判结果保留在3dspi上，同时，将复判结果将上传到mes系统保存；s6：按预设的贴装压力、参考点、封装参数使用全自动贴片机贴装表面元器件；s7：对完成贴片的印制板，使用2daoi对贴片质量进行检查；分别检测元件是否存在偏移、反向或错件；s8：按预设的温度曲线使用真空气相焊接工艺进行焊接；
s9：完成焊接的印制板将会被传输到3daoi检测设备进行质量检测；针对焊点的高度、锡量、润湿性、是否存在连焊、虚焊或焊点偏移的缺陷进行检测；若检测的参数满足设定阈值即为合格，合格的产品会直接传输至下一道工序，而不合格的产品则由人工复判；s10：检测合格的印制板被自动下板机保存到料架中，当料架填满后，下板机通过智能小车将料架卸下并运输到预设位置保存。
22.具体的，在线检测的生产设备必须具备识别、读取二维码的能力，同时还必须具备连接网络的功能，以便上传和接收生产、检测文件以及生产状态信息。其中，在线检测硬件设备主要可分为生产设备和检测设备两个部分。其中生产设备为：自动上板机、激光标印机、pcb板清洁设备、锡膏喷印机、自动贴片机、真空气相焊接炉、自动下板机。检测设备为：3dspi、炉前2daoi、炉后3daoi。各个设备之间依靠自动接驳台连接，具体的连接顺序可复参阅图2的展示。
23.具体的，3dspi锡膏检测仪主要用于检测锡膏涂覆的质量以及对涂覆缺陷做出预警。设备自身具有在线检测能力，可将检测结果实时上传到mes系统，并保存检测记录，为及时优化检测参数提供了可能。此外，当有印制电路板需要检测时，2daoi光学检测仪便可通过设备内置摄像头对电路板进行全面的自动扫描，并将采集到的图像数据通过相应算法得到测试元器件的物理模型，然后检测系统将根据检测数据与数据库中设置的合格参数标准进行比较，判断参数是否超出检测标准阈值，从而检查出该元器件在贴片过程中是否存在缺陷，并将缺陷标识出来，供操作人员及时修整，其检测方法为深度学习、ocr算法、toc算法、weld算法等。进一步的，由于传统的2daoi只能通过获取二维图像进行检查，缺少了高度这一重要的检测参数，使得很多由于高度所导致缺陷无法被顺利识别，而3daoi检测技术则可以解决此类缺陷。3daoi用于炉后印制板组件焊接检测中，可以检测元器件焊点的偏移、连焊、少锡、润湿性等多个方面，也可以针对pcb板喷锡表面的平整度进行识别和判断。其通过建立元器件的三维模型以及焊点或pcb的焊盘锡面的立体形貌进行对其有效判别是否存在缺陷，并将得到具体检测参数上传以供相关人员开展针对不同元器件类型缺陷的分类研究，提高焊接质量和喷锡质量的一致性与稳定性。
24.进一步的，请继续参阅图3，如图3所示，喷锡工艺所使用的设备之间使用软件系统进行连接，所述软件系统包括pdm，也即productdatamanagement、erp，也即enterpriseresourceplanning、mes、wms，也即warehousemanagementsystem、dcs，也即distributedcontrolsystem这五个系统模块。其中pdm系统的主要作用是将产品的物料清单、工艺路线等数据下发给erp系统，同时将工艺路线、工步工序、工作时长、使用设备、物料辅料、生产工装、产品生产型号参数、设备生产程序、工艺版本等参数下发给mes系统；erp系统的主要功能是将生产订单的详细信息、生产产品的细节参数、生产数量、批次、工序、发料信息等数据下发给mes系统；mes系统的主要功能是将处理过的订单信息、产品信息、流转产品数量、流转时间、合格产品数量、不合格产品数量等信息反馈给erp系统，同时将产品信息、设备信息、编码信息、生产参数、生产程序、生产线状态、轨道宽度等信息下发给dcs系统，将处理过工单信息、物料信息、生产批次、生产数量、工序、产线等信息下发给wms系统；dcs系统的主要功能是将设备信息、设备状态、设备参数、操作人员信息、设备故障信息、生产线信息、生产程序、生产结果、检测程序、检测结果反馈给mes系统；wms系统的主要功能是将工单信息、物料信息、产品数量、生产批次、料仓库位等信息上传给mes系统。
25.进一步的，在pcb的自动喷锡工艺中，想要实现印制板的锡膏喷印就需要将印制板的设计数据转换成机器语言，再驱动设备硬件系统完成对焊盘的涂覆，系统运行流程如图4所示。可以令该设备采用离线编程模式，然后，以印制板工程导出的odb格式文件或者通过mycenter离线软件导入焊盘表层gerber文件转换成的cad文件为基础数据，将其导入到factorylogixexpress编程软件的jpi模块中。jpi软件可以产生设备程序，定义包括设备运动、拼版数量、单板尺寸、涂覆介质、基准点、二维码读取位置等数据信息，同时通过读取印制板的焊盘及与mark点的相对位置，以此确定需要进行锡膏喷涂的位置信息。在jpi软件的编程过程中，程序还会自动调取mydata数据库中相同或相似尺寸的喷印图形大小、面积、位置和喷锡量信息，如果不满足标准要求，也可以重新编辑并保存至数据库。以上程序编制结束后软件发送给jpsys并生成布图，布图根据pcb整体喷涂需求进行喷锡路径的自动规划，由于软件需要根据焊盘尺寸大小喷涂不同尺寸的锡膏微滴，因此，需要喷头不断调整喷嘴来控制锡膏微滴大小，其大小范围一般在330μm至520μm之间，所以喷印机涂覆原则是同规格尺寸的焊盘同时进行喷涂，以减少喷头调整尺寸的频率，由此减少单板的喷印时间。程序编制完成后，jpi软件会根据程序设计的喷锡框图中喷锡的位置、范围以及喷锡量等信息，自动规划出在喷锡范围内所需要均匀喷涂的锡膏微滴的大小及排列方式。jpsys自动规划喷锡路径界面如图5所示，jpi自动规划锡膏微滴尺寸及排列方式界面如图6所示。由此可见，通过使用在线检测系统实时监控并上传pcb在喷锡工艺中的缺陷，经过人工复核后确定缺陷的类型，然后，再通过将其形成设计数据并将其导入离线电脑，离线电脑中预先安装的jpi软件程序将设计数据进行编制后发送副本给jpsys，然后，由jpsys软件为该程序创建布图，布图同步传输给在线设备，即锡膏喷印机，最后，由锡膏喷印机根据布图对pcb进行喷涂锡膏，经过多次的反复学习以及修正，最终可以使用户的喷锡生产线完全避免喷锡工艺中所出现的缺陷，包括喷锡表面不平整等。
26.进一步的，锡膏喷印环节有两个关键的控制变量即喷印面积，即pad与喷锡量，即vol。两个参数直接影响了最终焊点的涂覆质量。对于喷印涂覆完成的印制板，在线检测生产线会自动将其传输到3dspi检测设备进行涂覆焊点的质量检测，并将检测结果中焊点面积、高度、体积等参数保留下来以便后续分析处理。
27.进一步的，3dspi设备主要是针对锡膏高度及锡膏涂覆范围的检测，其高度检测主要依据相位测量轮廓技术，该种测量技术由激光三角算法原理演变而来。激光三角算法又称光切法，是3d测量中最基本的测量手段，其原理如图7所示。其通过激光逐步线性扫描的方式获取测量信息，并根据三角形关系原理：h=l
×
tanθ计算出当前扫描图形的高度，并在扫描完成后生成扫描结果。相位测量轮廓技术是在光切法的基础上增加了一个正弦光栅光照模型，通过建立透过数学模型光栅光照模型可计算出透射光强见公式，也即下式一，通过反射光照模型可计算出得到图像的灰度见公式，也即下式二，通过上述两个公式可以推导出下式三。因为光栅类型是一个正弦函数，可根据光栅初始位置得到四个图像灰度i1至i4，并由以下式四可以计算并得出相位φ，通过相位值便可利用三角关系计算出检测高度。
28.式一：t=a+b*f（x）式中a-光源光强；b-光强幅度；f(x)光栅类型，f(x)=sin(φ)。
29.式二：i=c*t式中i-图像灰度；c-反射率；t-透射光强。
30.式三：i=ib+ir*sin(φ)式中i
b-物体背景光强；i
r-光栅反射光强。
31.式四：φ=arctan(-(i
4-i2)/(i
3-i1)具体的，锡膏涂覆的面积则可以通过计算测量范围内的像素个数与每个像素点的面积乘积得到，该面积为焊盘锡膏涂覆的实测面积。而锡膏的体积则通过计算每像素点的高度值与其面积值乘积得出，最终加权计算出全部像素体积的平均值，再除以程序编制采集的焊盘表层gerber文件的焊盘图形尺寸以及设置的丝网厚度的乘积，得到该焊盘涂覆锡膏的体积百分比。
32.进一步的，锡膏检测判定的标准会直接影响印制板锡膏测量的准确性。3dspi检测设备的焊盘数据库会根据不同印制板所使用的丝网厚度以及不同的焊盘尺寸来进行分类，从而形成针对各类焊盘的检测标准。按目前的要求，锡膏沉积在x/y方向的偏移距离应小于方向沉积总长度的25%，锡膏涂覆面积应不小于模板开孔面积的75%，锡膏沉积高度应达到其模板开孔高度的75%。
33.进一步的，锡膏喷印采用的锡膏微滴堆叠的涂覆方式，形成焊点的高度、面积、体积与传统丝网印刷形成的焊点差距较大，而焊点的面积、高度、体积又是3dspi检测的关键参数，其阈值的设置直接影响着检测的可靠性。想要合理的设置检测阈值，就必须对形成焊点参数有一个合理的预估，而控制焊点大小的核心因素是锡膏喷印的面积与喷锡量。因此，只有合理掌握锡膏喷印面积与喷锡量同焊点的面积、高度、体积之间的关联，才能准确的预计出喷印焊点的尺寸。通过使用spss数学分析软件，对之前试验中每个对照组印制板上每个焊点涂覆锡膏的面积、高度和体积检测结果为因变量，每组设置的喷印面积及喷锡量参数为自变量，进行回归分析并以此判断二者之间的数学联系，结果如下表1所示。
34.表1：喷锡控制工艺的回归分析具体的，由表1可知，在3dspi检测阈值控制中，焊点面积与喷印面积、喷锡量之间的控制条件为：面积=（0.507*pad+0.329*vol
±
3.478）%。焊点高度与喷印面积、喷锡量之间的控制条件为：高度=（0.433*pad+0.823*vol
±
2.589）μm。焊点体积与喷印面积、喷锡量之间控制条件为：体积=（0.484*pad+0.487vol
±
1.528）%。以下表2为检测阈值的部分实施例：表2：优化3dspi检测阈值的实施例
进一步的，为了保证参数优化的实际效果能够达到预期，可依据试验优化后的喷印参数和3dspi检测阈值范围再次进行重复性试验。通过使用20块相同的印制板不间断的进行重复生产和检测，除了优化的参数外不再增加任何变量。生产结束后，记录生产过程中检测设备的检测参数，并重点记录3dspi检测结果。由实际的实验结果可以确定每道检测结果合格率都满足预期，再使用x-ray检测设备人工检测所有元器件焊点，已排除检测设备存在漏报的可能性。最终，连续生产的20块试验印制板上所有元器件焊点人工检测结果均符合规定要求，常规元器件和超密间距元器件的锡膏喷印一次合格率均大于99%，3dspi检测直通率大于99%，误报率小于1%，无漏报。试验结果符合预期，进一步证明了通过优化pcb喷锡工艺中的检测参数，进而针对性优化，并最终改善了喷锡表面平整度的技术问题。
35.综上所述，本发明一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺在pcb的喷锡工艺中加入在线检测的方式，然后，对企业生产常见的封装元器件的锡膏喷印图形、喷印面积及喷锡量等工艺参数进行优化，并针对锡膏喷印焊点形状特点，得出喷锡点检测关键参数阈值范围设置规则。最后，通过重复性试验对喷印优化的结果进行验证，在理论与试验两方面都证明了优化参数对锡膏喷印质量、焊点检测效率的提高；从而避免了现有技术针对喷锡缺陷进行多次改进仍无法彻底解决pcb工艺中容易出现喷锡后表面平整度不足的情况。所以，本发明一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺解决了现有技术中pcb喷锡工艺易出现平整度不良等技术问题。
36.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
37.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护
范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺，其特征在于，其包括如下步骤：s1：使用全自动上板机自动输送印制板，也即，将印制板放入料架中，并将料架放入预设位置，再将上板机调至自动工作模式，由上板机自动完成上板工序；s2：使用激光标印设备在印制板表面空白处标印二维码，二维码的内容包括印制板的产品编号、批次号、印制板编号以及生产日期；s3：使用印制板清洗设备清洗经过标印二维码的印制板，并确保印制板表面尤其是经过激光标印的部位无明显多余物，印制板整体表面洁净，无水痕；s4：根据印制板表层焊盘gerber文件在离线电脑中编制锡膏喷印机的喷印程序，并在程序中添加区域，确保设备读取并识别印制板二维码；然后，再将程序传送到喷印设备，并按正确操作完成喷印；s5：使用3dspi设备检测印制板表面的喷锡质量，对出现喷锡质量问题的印制板进行人工复判，复判结果保留在3dspi上，同时，将复判结果将上传到mes系统保存；s6：按预设的贴装压力、参考点、封装参数使用全自动贴片机贴装表面元器件；s7：对完成贴片的印制板，使用2daoi对贴片质量进行检查；分别检测元件是否存在偏移、反向或错件；s8：按预设的温度曲线使用真空气相焊接工艺进行焊接；s9：完成焊接的印制板将被传输到3daoi检测设备进行质量检测；若检测的参数满足设定阈值即为合格，合格的产品会直接传输至下一道工序，而不合格的产品则由人工复判；s10：检测合格的印制板被自动下板机保存到料架中，当料架填满后，下板机通过智能小车将料架卸下并运输到预设位置保存。2.根据权利要求1所述的一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺，其特征在于：在步骤s5中，焊点面积与喷印面积、喷锡量之间的控制条件为：焊点面积=（0.507*pad+0.329*vol
±
3.478）%。3.根据权利要求1所述的一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺，其特征在于：在步骤s5中，焊点高度与喷印面积、喷锡量之间的控制条件为：焊点高度=（0.433*pad+0.823*vol
±
2.589）μm。4.根据权利要求1所述的一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺，其特征在于：在步骤s5中，焊点体积与喷印面积、喷锡量之间控制条件为：焊点体积=（0.484*pad+0.487vol
±
1.528）%。5.根据权利要求3所述的一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺，其特征在于：在步骤s4中，以印制板工程导出的odb格式文件或者通过mycenter离线软件导入焊盘表层gerber文件转换成的cad文件为基础数据，将其导入到factorylogixexpress编程软件的jpi模块中；jpi软件产生设备程序，定义包括设备运动、拼版数量、单板尺寸、涂覆介质、基准点、二维码读取位置的数据信息，同时，通过读取印制板的焊盘及与mark点的相对位置，以此确定需要进行锡膏喷涂的位置信息。6.根据权利要求5所述的一种改善喷锡表面平整度的pcb喷锡工艺，其特征在于：jpi软件自动调取mydata数据库中相同或相似尺寸的喷印图形大小、面积、位置和喷锡量的信息后，将其发送至jpsys软件，并由jpsys软件生成布图后再自动规划在喷锡范围内所需要均匀喷涂的锡膏微滴的大小及排列方式。

技术总结

本发明公开了一种改善喷锡表面平整度的PCB喷锡工艺，其属于印刷电路板工艺的技术领域，本发明在PCB的喷锡工艺中加入在线检测的方式，然后，对企业生产常见的封装元器件的锡膏喷印图形、喷印面积及喷锡量等工艺参数进行优化，并针对锡膏喷印焊点形状特点，得出喷锡点检测关键参数阈值范围设置规则。最后，通过重复性试验对喷印优化的结果进行验证，在理论与试验两方面都证明了优化参数对锡膏喷印质量、焊点检测效率的提高。本发明解决了现有技术中PCB喷锡工艺易出现平整度不良等技术问题。题。题。