Трафарет печатной платы

Что такое трафарет печатной платы?

По определению, это относится к листу из нержавеющей стали, состоящему из вырезанных лазером отверстий, используемых для нанесения паяльной пасты на печатные платы. Это полезно для технологии SMT или поверхностного монтажа, особенно при размещении компонентов. Основное назначение трафарета заключается в нанесении паяльной пасты на обозначенные места на печатной плате. Затем отложения паяльной пасты позволяют размещать и выравнивать компоненты на печатной плате.

Печатные платы являются жизненно важными элементами электроники. Но чтобы получить их, сначала должен произойти сложный производственный процесс. Важным элементом процесса проектирования, изготовления и сборки электронных плат является разработка трафарета печатной платы. Он помогает определить, где паяльная паста попадает на голую печатную плату перед монтажом компонентов. Тем не менее, большинство энтузиастов печатных плат практически не обращают внимания на трафареты печатных плат. Так что же это означает, какова его важность для процесса производства печатных плат?

Трафарет для печатной платы должен нанести точное количество паяльной пасты точно на обозначенное место. Это жизненно важно, так как гарантирует, что паяное соединение контактной площадки с компонентом обеспечивает необходимую механическую прочность и электрическое соединение. Использование соответствующего трафарета печатной платы при нанесении паяльной пасты обеспечивает более быстрый процесс сборки печатной платы. Это также делает его более простым и точным.

Трафареты печатных плат классифицируются по способу монтажа и типу апертуры. В результате разнообразные трафареты печатных плат включают следующее. Трафареты для лазерной резки, трафареты для печатных плат, гибридные трафареты для печатных плат и трафареты для химического травления.Другие типы трафаретов включают в себя бескаркасные трафареты для печатных плат и т. д. Такие трафареты печатных плат предлагаются большинством производителей печатных плат, в том числе печатную плату Hitechpcb и сборку. Вы также можете получить индивидуальные трафареты в соответствии с вашими потребностями в дизайне печатной платы.

Трафарет SMT или технология поверхностного монтажа Stencil представляет собой тонкий лист из нержавеющей стали с лазерной резкой, идеально подходящий для использования при сборке печатных плат. Трафарет для печатных плат помогает точно и аккуратно наносить паяльную пасту.

Поэтому технология трафарета SMT важна для нанесения паяльной пасты.Как вы знаете, нанесение паяльной пасты — это трудоемкая задача, требующая осторожности и внимания к деталям. Выберите услугу трафаретов Hitech Circuits SMT, у нас есть собственное оборудование для трафаретов SMT с профессиональными возможностями.

Трафарет печатной платы очень важен. В процессе сборки печатных плат качество печати трафарета паяльной пасты для печатных плат будет напрямую влиять на качество обработки SMT, а качество печати паяльной пасты напрямую связано с качеством трафарета печатной платы, Таким образом, правильный дизайн трафарета SMT, выбор соответствующей толщины трафарета печатной платы и размера проектного отверстия трафарета печатной платы будут ключом к обеспечению качества печати паяльной пасты.

Ключевыми факторами, влияющими на качество трафарета печатной платы, являются материал и толщина трафарета печатной платы, тип отверстия трафарета печатной платы, размер трафарета печатной платы, плоскостность стенок трафарета печатной платы. Поэтому при разработке трафарета печатной платы, обработке, проверке и производственном процессе особое внимание следует уделять трафарету печатной платы.

Типы трафаретов печатных плат

Трафарет PCB/SMT в рамке

Он поставляется в виде трафарета паяльной пасты, который вырезается лазером и закрепляется на раме трафарета. Установка трафарета паяльной пасты разворачивает сетчатую границу, которая плотно натягивает фольгу трафарета внутри рамки. Ваши трафареты в рамке предназначены для трафаретной печати больших объемов печатных плат. Трафарет также имеет гладкую апертуру, которую можно применять для шага 16-Mil или меньше.

 Особенности трафарета SMT в рамке

1. У него отчетливый процесс для гладких стенок отверстия

2. Невероятная производительность печати

3. Очистите вырезанные лазером отверстия или проемы.

4. Он идеально подходит для трафаретной печати больших объемов на печатных платах.

5. Уникальный процесс позволяет создавать постоянные (не тускнеющие и не удаляемые) реперные метки.

6. Все трафареты с технологией поверхностного монтажа в рамке имеют двойное соединение, чтобы выдерживать экстремальный износ.

7.стандартный период обработки составдяет двадцать четыре часа.

 Как выбрать трафарет SMT?

1. Требуемое минимальное расстояние и размер отверстия.

2. Выпуск пасты производительности шаблона.

3. Уменьшите и предотвратите шунтирование, короткие замыкания или нехватку паяльной пасты олова

4. Стоимость, выход, цикл обработки материалов.

5. Срок службы и долговечность материала шаблона.

6. Требуемая толщина паяльной пасты.

Трафарет изначально был сделан из проволочной сетки, поэтому его называли маской. Он начал с нейлоновой полиэфирной сетки, а позже, из-за ее долговечности, перешел на проволочную сетку и сетку из медной проволоки. Теперь это проволочная сетка из нержавеющей стали. Но независимо от того, из какого материала изготовлена проволочная сетка, ее недостатком является плохая форма и низкая точность. С развитием технологии SMT требования к трафарету SMT становятся все выше и выше. Появляется SMT Stencil. Их заменяет Stencil из нержавеющей стали, который теперь называется SMT Stencil.

Основная функция трафарета для печатных плат заключается в содействии нанесению паяльной пасты и переносе точного количества паяльной пасты в точное место на оголенной печатной плате. Трафарет печатных плат состоит из сетчатого каркаса, проволочной сетки и стального листа. В стальном листе имеется множество отверстий, которые соответствуют месту на печатной плате, где требуется печать. Во время использования поместите печатную плату под трафарет печатных плат и нанесите пасту на печатную плату через отверстия в фиксированном положении на трафарете печатных плат.

Как использовать трафарет печатной платы?

1. Образцы печатных плат или партии печатных плат станут голыми печатными платами. Далее нам нужно сварить печатную плату.

2. Накройте стальную сетку печатной платы печатной платой.

3. Нанесите паяльную пасту на поверхность оптического диска печатной платы с помощью лазерного трафарета SMT.

4. Распечатайте паяльную пасту и установите устройство SMT.

5. Вклеенная плата припаяна пайкой обратным холодильником-перегревом в печи-полутвердой припойной пастой.

6. Неизолированная печатная плата теперь представляет собой полуфабрикат печатной платы.

Трафарет SMT — это «деликатная» прецизионная форма, поэтому будьте осторожны при его использовании:

1. Обращайтесь осторожно;

2. Вымойте (протрите) трафарет перед использованием, чтобы удалить загрязнения, занесенные во время транспортировки;

3. Равномерно перемешайте пасту или красный клей, чтобы не заблокировать отверстия;

4. Оптимальное давление печати: лучшее давление, когда скребок просто соскребает пасту (красный гель) с трафарета;

5. При печати лучше всего использовать печать наклеек.

6. Когда скребок закончил свой путь, лучше всего остановиться на 2-3 секунды перед извлечением из формы, если это возможно, и скорость формования не должна быть слишком высокой.

7. Не ударяйте трафарет печатной платы твердыми предметами или острыми ножами;

8. После использования очистите трафарет печатных плат, верните его в коробку и поместите на специальный стеллаж для хранения.

Лазерная резка

Это также представляет собой субтрактивную процедуру, при которой материал трафаретной фольги удаляется с помощью лазерной резки. Лазерная резка по умолчанию часто приводит к более качественному результату и помогает достичь большей точности. Это также приводит к более стабильному выходу или результатам по сравнению с процессом химического травления. Однако следует отметить, что процесс не зависит от химической среды и, следовательно, не нуждается в защите от влаги.

Преимущества лазерной резки трафарета

Конические пазы

Это быстрее по сравнению с другими процессами изготовления трафаретов, такими как химическое травление.

Отсутствие пленочной оснастки

Недостатки лазерной резки трафарета

Боковые стенки апертуры становятся грубыми

Требуется дополнительный процесс снятия заусенцев

Цены на трафарет SMT рассчитываются в основном исходя из следующих требований:

1. Процесс открытия, включая травление, лазер, ионный каскад, зависит от точности открытия трафарета и технологических требований продукта. Самое дешевое и наименее точное травление также является самым низким. Лазерная резка трафарета обычно требуется при расстоянии менее 0,35 мм.

2. Толщина трафарета, различная цена толщины трафарета также отличается, в дополнение к процессу толщины с особыми требованиями, такими как цена трафарета химической лестницы выше.

3. Размер, конечно, чем больше размер, тем дороже.

4. Материал, размеры толщины бордюра трафарета, защитное покрытие и т.д.

5. Другие требования, такие как односторонняя сеть, двусторонняя сеть и т. д., различаются по цене.

Руководство по разработке трафарета печатной платы

Если вы хотите реализовать надежные и прочные паяные соединения на печатной плате, необходимо распечатать трафарет. Апертура или размер отверстия, когда речь идет о соседнем трафарете, имеет прямое отношение к толщине трафарета. Но можно разработать более толстые трафареты с меньшим отверстием, чем размер подложки. С другой стороны, более тонкие трафареты также могут быть спроектированы с отношением размера апертуры к толщине трафарета 1:1. Рекомендация, однако, предполагает использование лазера для обеспечения наличия отверстий в стальной сетке и электрополировки.

Тем не менее, некоторые из руководящих принципов проектирования, которые следует учитывать, включают следующее.

Трафаретный дизайн соседней площадки

Толщина трафарета определяет количество паяльной пасты, которое наносится на печатную плату. Большое количество паяльной пасты приводит к образованию перемычек в процессе пайки оплавлением, что часто оказывается нежелательным. Из-за этого отраслевые рекомендации подразумевают использование пакета QFN с шагом 0,5 мм для развертывания стальной сетки толщиной 0,12 мм. С другой стороны, пакет QFN с шагом 0,65 мм требует развертывания стальной сетки толщиной 0,15 мм. Однако можно спроектировать апертуру трафарета относительно меньшей, чем размер площадки. Это уменьшает случаи образования мостиков припоя.

Конструкция тепловыделяющей накладки трафарета печатной платы

Пайка открытых контактных площадок в нижней части микросхемы к тепловым контактным площадкам печатной платы может привести к образованию отверстий для воздуха. Это происходит из-за того, что газ, находящийся внутри крупногабаритных прокладок и тепловых переходов, во время процесса пайки выходит наружу. Таким образом, это означает, что всякий раз, когда пятно или площадь паяльной пасты оказываются слишком большими, возникают случаи образования шариков припоя и разбрызгивания.Но невозможно избавиться от пор, переориентировав дефекты и ограничив размер пор. Было бы полезно, если бы вы также приняли необходимые меры предосторожности, рассмотрев аспекты, необходимые при проектировании термопрокладки трафарета.

Всегда делайте множество маленьких отверстий в области термопрокладки вместо одного большого отверстия. Общепринятая стоимость включает в себя от 50% до примерно 80% обработки паяльной пастой или покрытия. Кроме того, толщина паяного соединения должна составлять не менее 50 мкм в соответствии с отраслевой практикой и результатами. Это помогает повысить надежность на уровне платы. Невероятный способ достижения такой толщины заключается в обеспечении толщины припоя не менее 50% в местах термического заполнения. Однако для сквозного отверстия степень покрытия должна составлять более 75%.

Важность трафарета печатной платы в процессе сборки печатных плат

Традиционная форма процесса сборки печатных плат предполагала ручное размещение электронных компонентов перед пайкой. Но постоянно растущая сложность электронных печатных плат, помимо необходимости миниатюризации, потребовала машинного размещения компонентов и нанесения паяльной пасты с помощью SMT-трафаретов. Больше нецелесообразно размещать и припаивать множество мелких компонентов на печатных платах меньшего размера.

В процессе сборки печатных плат паяльная паста должна попасть в предусмотренные для этого места. Такие пятна обозначают области, в которых электронные компоненты должны быть припаяны на токопроводящем пути платы. В то время как ручная пайка имела бы смысл для простых схем, включающих несколько компонентов, сложные схемы требуют более сложного подхода. Помимо правильного выравнивания и функциональности печатной платы необходимо обеспечить меньшее количество несоответствий из-за человеческих ошибок.

Трафареты для печатных плат создают повторяющиеся оттиски припоя и действуют как шаблоны для нанесения паяльной пасты на печатную плату. Он правильно размещается и выравнивается на печатной плате. Затем бегунок перемещается по экрану трафарета печатной платы, выдавливая правильные пропорции паяльной пасты через отверстия в печатной плате.

Преимущества

Трафареты паяльной пасты позволяют работать быстрее, точнее, кроме того, чтобы сделать работу более простой.

Трафареты печатных плат также сокращают трудозатраты и время на сборку печатных плат, что приводит к ускорению вывода продуктов на рынок.

Это также гарантирует чрезвычайно малую точность шага, когда дело доходит до печати.

Трафареты печатных плат также помогают уменьшить количество ошибок и дефектов при печати, в том числе шаблоны платы со сверхмелким шагом.

Трафареты способствуют равномерному нанесению припоя на все контактные площадки устройств для поверхностного монтажа.

Это также обеспечивает высокую точность позиционирования колодки.

Аспект понижающего и повышающего трафарета (Step-Down and Step-Up)

Производство SMT требует сложных подходов, особенно в сложных схемах с такими компонентами, как керамические BGA, небольшие компоненты или радиочастотные экраны. Другие технологии массового производства, такие как Интернет вещей (IoT), требуют таких продвинутых уровней сложности. Тем не менее, он также имеет первостепенное значение для сокращения затрат и экономии времени. Компоненты, для которых требуется разный объем паяльной пасты, размещаются ближе, чтобы предотвратить скачки напряжения или электростатический разряд.

Это тип сборки, который требует другого набора подходов, помимо регулировки размеров отверстия. Необходимость подключения компонентов различного размера и очистителя при обеспечении оптимальной эффективности переноса предполагает использование трафаретов с различной толщиной фольги. Этот подход называется понижающим и повышающим (step-down and step-up) трафаретом «шаг вниз» и «шаг вверх». Это позволяет регулировать количество паяльной пасты на одной и той же печатной плате. Это также включает в себя чистое нанесение паяльной пасты вокруг приподнятых мест или областей.

Подход понижающего и повышающего трафарета (Step-down и Step-up) имеет всего десятилетнюю историю с момента его создания. Однако эта технология стала эффективным методом интеграции различных или смешанных деталей/компонентов, требующих различных требований к пасте. Ступенчатые трафареты оказываются полезными для оптимизации времени сборки, помимо снижения затрат на сборку. Это происходит из-за того, что ступенчатые области или пятна могут быть заменены, что позволяет повторно использовать трафареты.

Применение понижающего и повышающего (Step-Down и Step-Up) трафарета

Повыщающие участки (Step-up areas) применяются в тех случаях, когда требуется большой объем помимо высоты наплавляемого припоя. С другой стороны, понижающие участки (step-down areas)ограничивают высоту и объем припоя. Бесступенчатые участки или ступени используют наклонные участки для размещения крупных компонентов, особенно тех, которые требуют большего количества отложений пасты. Углубления со ступенчатым рельефом предназначены для устранения неровностей доски, таких как штрих-коды или выступающие участки. Наклонные ступени, однако, уменьшают ущерб, наносимый скребком.

Компоненты с небольшими габаритами, такие как 0201, должны варьировать количество паяльной пасты, чтобы предотвратить случаи короткого замыкания. Возможно, окажется невозможным изменять ширину и длину крошечной фиксированной области, хотя изменение высоты может оказаться идеальным решением.

Помимо сочетания компонентов с низкими и высокими требованиями к пасте, он имеет и другие области применения. Это включает в себя реализацию копланарности, когда речь идет о компонентах разной высоты. Это также включает в себя печать печатных плат с отдельными поверхностями или наклейками. Понижющие и повыщающие трафареты (Step-down and step-up) должны иметь стандартное минимальное расстояние 0,5 мм между контактной площадкой компонента и краем ступени.

Решающими факторами, влияющими на эффективность ступенчатого трафарета, являются угол наклона ракеля, скорость, давление, направление и материал. Кроме того, расстояние от края ступени до ближайшего отверстия или проема также влияет на эффективность трафаретов ступеней. Тем не менее, разумно убедиться, что конструкция трафарета оптимизирует отложения припоя для каждого электронного компонента. Слишком много или слишком мало паяльной пасты оказывает неблагоприятное воздействие на функциональность трафарета и, в конечном счете, на сборку печатной платы.

Процесс изготовления трафарета печатных плат оказывает большое влияние на качество печати паяльной пасты. Какой трафарет печатной платы использовать, зависит от характеристик продукта, размера приваренных клемм, типа компонента и распределения компонентов на печатной плате.

Последние мысли

Трафарет печатной платы играет важную роль в процессе изготовления сборки печатных плат. Каждый инженер-проектировщик печатных плат или энтузиаст должен понимать различные типы, их соответствующую важность и их применение в процессе разработки печатных плат. Кроме того, поиск подходящего партнера для ваших потребностей в сборке печатных плат поможет получить подходящий трафарет паяльной пасты для печатных плат, необходимый для сборки вашей печатной платы.