随着装配技术的进步，涂胶以固定组件这项简单的操作竟成为限制装配生产线产量的主要原因之一。传统的点胶过程是一种串行工序，尽管可以提高单台机器的速度，但最终实用的解决方案是在装配线上增加更多的点胶机。在竞争激烈的市场环境中，增添点胶机意味着更高的成本，并占用更多的厂房空间，因此不是一个理想的解决方案。

幸而现有的技术提供了一种替代方案，只要我们重新考察SMT制造商已使用的工具，就发现这种方案是现成的，其中主要是考察另一个装配线工序 丝网印刷。


选用丝印方案


印刷机普遍用于在表面贴装中涂敷锡膏。它们通常以每分钟2或3块电路板的生产速率工作，在每块板上印制数千个焊点，因此每小时印制的焊数可达50万个。

既然如此，为何不使用这些机器来印刷贴装胶呢？印刷贴装胶需要考虑两个障碍。首先是所需的胶点高度。如果电路板上所有组件的直立高度相同，通常采用适当厚度的简单金属网板就已经可以了，这是一种相对简单且稳固的印制工艺。但当需要印制不同高度的胶点时，问题就出现了。

第二个障碍是间隙，如果产品在电路板需要印刷的一面有SMT组件，或者通孔组件的引脚突起在电路板的底面，普通的网板就无法使用。到目前为止，点胶机的优势就在于能够实现电路板的点胶操作，无需考虑这些障碍因素。
但这两个问题均可解决，并且方法相当简单。


改良网板


实际上，只须稍稍改变对网板的想法就可以解决部分问题。电路板已印刷面的问题可通过将布线包加工在网板的底面来解决。当然，这需要更厚的网板，通常1mm厚的塑料网板就可提供容纳典型SMT组件所需的空间，但处理通孔组件需要使用3mm厚的塑料网板，这将为凸出的引脚提供足够的空间。情况与在某些PCB板上蚀刻金属掩模的底面以涂上印刷焊膏类似，这些PCB板已用焊剂或供倒装芯片(Flip chip)用的镀银环氧树脂印刷。这种方案可灵活用于各种不同的配置。得可公司已采用8mm厚的塑料网板解决如RF屏蔽罩等较高元器件或电路板位于装配组件深处的部分装配产品的问题 (图1)。

这就出现如何使用单一厚度的网板印刷高度不同的胶点的问题。在丝印设备中，通过确保开孔面积与网板的板壁面积之比等于或大于0.7，便可预测指定网板设计的焊膏在脱模过程中的物理特性。

{开孔面积}\over{网板的板壁面积}={开孔长 宽}\over{(长+宽) 2 宽}

换言之，如果网板厚而开孔小，将有更多的焊膏粘附在网板的壁面上，而只有少量的焊膏沉积到电路板上。印制贴装胶时也存在同样的规律，可以善加利用。

通过增加较厚网板的孔径，便可得到更大、更高的胶点。反之，减小孔径则产生较小、较低的胶点。这个简单的道理可以使丝印机一次运作就可实现不同的胶点高度。


刮刀法还是垂直压印


尽管可以采用刮刀法来印刷贴装胶，但还需要考虑一些工艺问题。胶的性质以及当它暴露在网板上时如何变化是需要考虑的问题之一。当贴装胶暴露在外界时会吸潮，并通过蒸发失去溶解能力，这会影响其性能。解决方法之一是保持对生产场所或印刷机内部的湿度控制。然而，首选的解决方案是在贴装胶涂在电路板上之前保持密闭，使其不受外界环境的影响。

使用刮刀法的另一个问题是：达到最佳质量印刷之前所需的印制操作次数。网板越厚，"填充"该网板所需的印制次数也越多。随着网板厚度的增加，将贴装胶注入很小孔径开孔的难度也越大。对于1mm厚的网板，只要进行数次刮刀操作后，就能够通过一次刮刀操作将胶吸到开孔中去，使漏印板保持充满。但对于3mm厚的网板，充满小孔就需要更多的次数，减慢胶点置放速度。

要解决这一问题，首先可以扩大小孔的顶端，这样可缩短狭窄部分的长度。通常直径小于1mm的开孔都需要扩孔，扩孔本身绝无问题，但过程却存在一些难度。尽管刮刀可以容易地将贴装胶注入扩大的孔中，但由于刮刀的顶端不能覆盖住扩孔，刮刀移开后会出现一个更大的孔径，导致贴装胶由网板的顶部溢出。要使刮刀正常工作，必须在顶部使用刀刃宽度合理的刮胶刀，以封住扩孔的顶部，迫使贴装胶流入小孔。

扩孔法的确有效，但无法解决贴装胶暴露于空气的问题。解决贴装胶污染和刮胶这两个问题的最简单办法是将印刷装置放入密封的印刷头中(垂直压印)。

在垂直压印系统中，密封头自身的内部压力控制原料的流动。如图2所示的系统，采用一个空气活塞向焊膏 (或贴装胶) 盒的顶部，或可更换原料匣的气囊施加0.5到 4.0巴的气压。迫使焊膏或贴装胶垂直注入网板，而不是采用刮刀将焊膏或贴装胶以滚动方式注入网板。

这种系统产生的焊膏压力与印刷速度无关，从而可保持设备的一致性。恒压系统消除了扩孔刮刷带来的问题，也无需进行多次印刷操作。与点胶机类似，密封传输头可以将贴装胶保存在容器里直至印制开始，能够完全防潮，并解决了污染问题。

采用聚脂薄膜质材的刮片可将多余的贴装胶保持在密封头中，从而保持网板上的清洁，减少贴装胶的浪费 (图3)。在传输头的两端还有挡块，可用作防止贴装胶泄漏至其它方向的挡板。以这种方式保存贴装胶可减少清洗或补充原料造成的停工次数。而且，由于原料与空气隔绝，上一批过程留下的原料可在下一批，甚至数天后使用。

这一方案能够以比传统点胶机快 3 倍到 4 倍的速度来印制多种高度的胶点，并实现更好的整体工艺控制。使用丝印机来解决贴装胶沉积的瓶颈问题比在生产线上增加更多的点胶机所需的成本低。除节约设备成本外，生产空间也得以优化运用。而且操作员和维护培训也不再成为问题，因为这些设备是目前所用的焊膏涂敷机器。

最后，这种方案的优势还在于帮助SMT制造商保持生产的灵活性。这些系统都是丝印机，如果将来出于某些原因，对高速点胶设备的需求减少，这些机器仍然可以用来涂敷焊膏，发挥作用。