Трафарет

Jun 12, 2024

Imagineering Inc., Элк-Гроув-Виллидж, Иллинойс

В течение многих лет трафаретная печать была стандартным методом нанесения паяльной пасты на печатные платы (PCB) узлов поверхностного монтажа. Это обеспечило надежный метод нанесения паяльной пасты, но всегда возникали трудности, которые значительно замедляли переход от одного продукта к другому в операции сборки и увеличивали стоимость. Серьезной проблемой при сборке новой и меньшей электроники является огромная разница в размерах компонентов. Поэтому попытаться нанести нужное количество паяльной пасты на каждый компонент с помощью одного трафарета сложно. Самая большая проблема заключается в том, как производить быстродействующие прототипы, не прерывая серийное производство, которое уже запущено на линии. Смена продукта требует трудоемких изменений в процессе трафаретной печати, а также излишней остановки дорогостоящей сборочной линии для замены продукта. Неспособность технологии трафарета изменять объем паяльной пасты по частям в процессе работы остается самым большим влиянием на качество пайки.

Высокоскоростное нанесение паяльной пасты методом струйной печати стало возможным благодаря уникальному методу выталкивания. Этот метод выбрасывает крошечные капли паяльной пасты из картриджа через механизм выталкивателя на печатную плату в местах, требуемых файлом Gerber. Система эжектора работает со скоростью до 500 капель в секунду, что позволяет печатать паяльную пасту «на лету». Различные типы паяльной пасты, используемые для струйной печати, поставляются в стандартных картриджах. Картридж быстро вставляется в аппарат за считанные секунды, поэтому можно перейти от оловянно-свинцовой паяльной пасты к бессвинцовой паяльной пасте за считанные минуты. Этикетка со штрих-кодом на картридже с паяльной пастой и идентификационный чип в кассете гарантируют, что паяльная паста неправильного типа или паяльная паста с истекшим сроком годности никогда не будет загружена по ошибке.

Электронная идентификационная этикетка со штрих-кодом и кассетная память позволяют автоматически настраивать машину. После ввода типа кода вставки можно начать печать. Технология бесконтактной струйной печати не прилагает никаких усилий к печатной плате, поэтому опорные штифты не требуются, что еще больше повышает скорость от начала до конца. Кроме того, программа печати автоматически выравнивает и адаптируется к растяжению печатной платы на основе контрольных меток. Точный контроль температуры гарантирует постоянное поддержание необходимой вязкости паяльной пасты, что, в свою очередь, приводит к более высокому уровню точности нанесения.

Процесс полностью контролируется программным обеспечением. Объемы паяльной пасты могут быть изменены по требованию. Процесс струйной печати позволяет точно контролировать отложения паяльной пасты в трех измерениях. Можно точно настроить объем, площадь покрытия, высоту и слои паяльной пасты, которые необходимо наносить на каждую отдельную контактную площадку, компонент и корпус. На струйной печати можно печатать площадки для компонентов с шагом всего 0,4 мм (16 мил). При таком уровне контроля небольшие отложения можно печатать рядом с большими, что с трафаретами было трудно сделать, что приводило к трудоемким операциям ручной пайки. Чтобы поддерживать высокую степень гибкости, программы печати можно легко корректировать на лету, если требуются изменения.

Отсутствие трафаретов означает и другие преимущества сокращения времени, такие как отсутствие необходимости в специальной бумаге для протирки нижней стороны, отсутствие необходимости в машинах для очистки трафаретов, отсутствие необходимости в очистке и хранении трафаретов, а также отсутствие риска повреждения трафаретов во время работы.

Эту работу выполнил Хуррум Дханджи из Imagineering, Inc. Для получения дополнительной информации щелкните здесь.

Эта статья впервые появилась в январском выпуске журнала NASA Tech Briefs Magazine за 2016 год.

Больше статей из этого выпуска читайте здесь.

Больше статей из архива читайте здесь.

ПОДПИСАТЬСЯ