[摘要] 定位方法以及精度是影响网印质量的主要工艺因素之一。本文介绍了传统的机械定位方法和高科技含量的非机械定位方法－具有图像　　识别功能的CCD光学视觉对位系统，并对它们的特点作了分析。


　　[关键词] 定位 定位精度 机械定位方法 非机械定位方法



　　由于印制板生产对布线密度和精度要求越来越高，所以相应地对印制板的网印定位方法以及精度也提出了更高的要求。


　　网印定位的目的是为了保证每次网印时，承印的基板与感光模版之间不发生图形错位和移动，从而保证了网印的精度，所以网印定位是保证网印质量的一个非常重要的环节。


　　网印定位涉及方法和精度问题，而讨论定位精度首先提及重复精度。所谓重复精度就是在同一网印机上进行两次或两次以上的印刷后，每次网印图形是否准确无误地再现在同一位置，通常把这个位置的再现精度称为重复精度。


　　影响重复精度的原因是多种多样的，如丝网种类、网版张力、刮印压力、离网间隙、设备精度等工艺参数，而定位精度是其首要的原因之一。我们可以通过研究定位精度入手，改进定位的办法，消除影响定位精度的因素，可以提高定位的重复精度，从而达到提高网印精度的目的，下面对丝网印刷的几种网印定位方法作系统的阐述。


　　丝网印刷制版的定位方法有二大类：机械定位和非机械定位方法。


　　1 机械定位方法


　　1.1 机械定位的特点


　　目前，丝网印刷使用的网印定位方法大都是采用机械定位方法即采用传统的销钉／孔定位方法。首先在印制板上用手工或机械方法预先钻出二个或多个定位孔，然后套准在定位销钉上进行定位。其特点是工艺容易控制、工作效率高、成本低，但难以适应精度要求越来越高的印制板定位要求。


　　销钉／孔定位的原则是：定位孔的相对位置应力求在基板的对角线或中轴线上、孔距尽可能远，在允许的范围内孔径尽可能大，在保证印制板定位精度的前提下，销钉的数量越少越好。


　　1.2 机械定位方法的种类


　　1.2.1 卡氏定位销定位方式


　　长氏定位销仅限于手工丝印机台或半自动丝网印刷机上使用，亦就是所谓贴片定位方式。长氏定位销是在一个长×宽为380mm×200mm，厚度为0.5mm的不透钢薄片上，其一角上铆有一个固定套准定位孔用的销钉，销钉直径按不同大小定位的要求，有不同规格尺寸进行选择，其结构简图见图1。

图1 卡氏定位销


　　在网印定位时，长氏定位销用双面不干胶粘贴好以后，固定在印刷机平台台板上定位，印制板定位套准在其销钉上。通常采用四孔定位法（或用三孔以及对角线上的二孔定位），为了防止定位时印制板放错方向，其中有一销钉位置为稍微偏移的不对称位置。印制板定位孔使用数控钻床钻孔，或用光学投影钻孔机以及双轴钻孔机床加工。


　　该方法简单、实用、方便、灵活，因此在中小工厂批量生产的手工丝印平台或半自动丝网印刷机广泛应用。对于一般精度的单双面印制板都很适用。其存在的主要问题是定位片上销钉易磨损，或因为定位片很重，销钉产生移损、松动而脱落以及经多次刮板刮印产生定位片移动等影响定位精度。直径较大的销钉刚性好，不易折弯，而直径较小的定位销钉则易折弯产生偏移，故前者比后者的定位精度要稍好些，所以可能的话尽量使用直径较大的销钉。


　　1.2.2 槽式定位方法


　　槽式定位方法是早期网印机的使用方法。槽式定位方法是在网印机放置印制板的平台上开一条或多条直槽，在直槽内安装可供调节滑动的二块定位滑块，滑块上各有一个定位用的销钉。在定位时通过人工移动滑块来调节两定位销钉的距离，距离被确定以后，再锁住滑块，定位销钉的直径一般在2mm～4mm之间，定位孔设在基板一侧靠边位置或长度方向中心轴线靠两边位置，该方法在半自动丝网印刷机上使用较多。（见图2）





图2 槽式定位方法结构简图


　　槽式定位方式的主要缺点是定位销钉只能在所在的固定直槽内移动，不象长氏定位销定位那样自由地移动或调整到整个印刷区域范围内任何一点，局限性较大，因而限制了印制板定位孔位置的设置和选择以及网版上乳剂感光模版图形位置的放置。同时二只定位销钉也不能实现微量的精细调节。定位孔只能设置在基板一侧靠边位置或中轴线上靠两边位置而不能设置在对角线上，因为每种印制板外形尺寸是不相等的，从理论上来说，两定位孔的距离越大，其定位精度就越好，误差越小，反之则定位精度差，误差大。


　　经过改进的定位方式采用门式结构支撑座固定定位销钉，并且可以配合印制板上不同的定位孔距和孔位随意地调整位置进行定位套准，因而比较实用、便捷。同时印制板被固定以后有自动压扣功能，避免放置不平整及防止板子翘曲，方便定位孔套入销钉内。


　　1.2.3 销钉固定在传送带上的定位方式


　　销钉固定在传送带上的定位方式是专为全自动网印机生产线定位计用的。国产台湾妙印和日本松下等公司制造的全自动单面印制板图形形成生产线都采用这种定位方式。全自动生产线通过该方法可以完成单面板导电图形、阻焊图形、正面文字符号、反面文字符号的全部四道网印工序。销钉固定在传达带上的定位方法简图见图3。





图3 销钉固定在传送带上定位方法示意图


　　基板下料后，通过送料带传输至定位孔钻孔机按要求钻出二只定位孔。基板上定位孔的孔径通常为＊2mm～3mm，两孔的孔距为300mm，网印基板上定位孔的钻孔尺寸和加工位置尺寸情况见图4。经表面清洁处理传送至网印前中心定位孔进行定位并校平，定位采用靠边定位和两销钉定位的双重定位方式，首先用排列分布成为直角的三只定位销钉（如图3中A点）进行预先的靠边定位，当预定位完成后，二根销钉便插入基板预先钻出的两定位孔上，实现了网印的定位套准。





图4 基板定位孔孔径和孔距加工尺寸图


　　销钉定位系统采用悬臂式结构可调整至任何位置，定位钉采用锥式结构，插入导准方便，有的生产线定位系统还具检测功能，检测定位效果和定位精度。定位销钉的尺寸为＊1.95mm,其结构简图见图5。





图5 定位插入销钉结构图


　　当充分定位后，基板被传送带上的真空吸盘吸附，送入自动网印机完成线路图形的印刷。


　　该方法适用于单面线路板较高精度产品的生产，但在生产过程仍会出现一些影响定位精度的问题。


　　因为先用预先靠边定位方法，要求基板剪裁的外形角度相互垂直，如剪裁不平、下料精度低、剪裁周边不垂直、切断时有毛刺、切屑或垃圾等，在靠边预定位时会产生偏移，影响插销的插入和导准。销钉直径为*1.95，尺寸偏小，刚性不够易变形，影响套准和定位精度。同时定位孔的基板一侧并靠边仅5mm，如果定位钉松动或偏移，远离定位孔对边的网印精度就越差，即造成局部图形的不均匀性。因为定位孔孔距为300mm且是固定不可调节的，这样长度方向尺寸如增大会增加传动不稳定。同样，由于销钉松动，过离销钉一端同样会产生上述问题。（待续）

　　（作者单位：江西华声通信集团有限公司退休办，343005；）

[时间：2001-03-26  作者：叶洪勋  来源：中国网印工业2000-3]