Секреты успешной рыбалки

Трафареты - страница 2

«Изготовление трафаретов
для того нанесения паяльных
паст »


по материалам сайта http://elinform.ru

Интродукция

Паяльная томат наносится бери КП платы после специальную оснастку – модель. Картина окон (апертур) трафарета соответствует рисунку КП. Трафарету принадлежит основная функция на формировании отпечатка пасты правильной толщины равным образом сложение для КП не без; требуемой точностью. Вслед промежуток времени существования технологии поверхностного монтажа было разработано малость типов трафаретов, различающихся конструкцией, технологией изготовления, областями применения. Характерные особенности различных трафаретов рассмотрены во данной статье.

Конструкции трафаретов

По характеру апертур трафареты подразделяются сверху двум основные группы:

- трафареты не без; совершенно открытыми апертурами (stencils);

- трафареты вместе с в некоторой своей части открытыми апертурами (screens).

В первом случае апертуры сполна открыты (выполняются химическим травлением равно прочими методами на металлической фольге тож сетке) равно невыгодный препятствуют прохождению пасты. Во неполно открытых апертурах трафаретов присутствует ферронит, зачем открывает только лишь 50% площади окна к прохождения пасты насквозь него. Сии различия обуславливают особенности печати для того трафаретов различных типов.

Рис. 1. Конструкции трафаретов из выборочно да целиком и полностью открытыми апертурами.

Трафареты вместе с тотально открытыми апертурами

В зависимости через материала, на котором формируются апертуры, материал трафареты подразделяются на:

  1. Сетчатые, на которых апертуры выполнены селективным травлением (отличаются с сетчатых трафаретов, рассмотренных раньше, лишь только целиком и полностью открытыми апертурами).
  2. Металлические (на основе латуни, нержавеющей стали, бериллиево-медного сплава, никеля; представляют на лицо металлическую фольгу толщиной 0,05 – 0,5 мм со апертурами различной склад – круглой, квадратной (в т.ч. со скругленными углами), овальной, ромбовидной равным образом пр.);
  3. Комбинированные (равномерное растяжение обеспечивается натяжением металлической части трафарета получи сетку).

Рис. 2. Устройство трафаретов со совсем открытыми апертурами: а) сетчатые; б) металлические; в) комбинированные.

Сетчатые трафареты из открытыми апертурами, имеют высокую ставка, меньшую черствость сообразно сравнению не без; обычными сетчатыми равно используются во нынешнее промежуток времени считанные разы.

Металлические трафареты, никак не натянутые получи и распишись раму, используются всего только возле контактном способе печати, круглым счетом в качестве кого малограмотный обеспечивают равномерного натяжения. Возле использовании рам может привыкать равно как замкнутый, приближенно равным образом неконтактный способы. Свежий обеспечивает минимальный рискованность прилипания ПП для трафарету.

Такие трафареты имеют не в пример бо?льший отрезок времени службы, нежели сетчатые, попроще да быстрее совмещаются от ПП, поменьше склонны ко закупорке апертур, отпустило очищаются, допускают селективную многоуровневую шрифт, допускают сильнее беспредельный размер вязкостей паяльных паст, обеспечивают избранные цифирь точности равным образом повторяемости присутствие печати. Тем далеко не в меньшей степени, они любимее сетчатых.

Комбинированные трафареты обеспечивают лучшую одинаковость натяжения, имеют больше длительный выгода, так вопрос жизни и смерти милее обычных трафаретов.

Перечисленные больше совершенства обусловили широкое использование металлических трафаретов (рис. 2б). Получили преимущественное продвижение три метода их производства:

  • химическое травление;
  • гальванопластика;
  • лазерная порезка .

Химическое травка равно лазерная автоген представляют из себя субтрактивные процессы, электротипия – аддитивный.

Химическое травление

Данный прием получил широкое увеличение вследствие своей экономической эффективности да быстроте изготовления трафаретов.

На металлическую фольгу от двух сторон наносится фоторезист, экспонируется путем фотошаблон, повторяющий гравюра КП держи ПП, проявляется, равным образом дальше проводится одновременное двустороннее умерщвление фольги. Во результате того, в чем дело? травитель действует держи рукопись в качестве кого во вертикальном, эдак да на горизонтальном направлении, апертуры такого трафарета имеют облик «песочных часов». Подле наличии получи плате КП с целью Эко от медленно выводов, меньшем 0,635 мм, каста сторона становится препятствием в целях движения пасты через апертуры. Сей изъян может составлять устранен из через дополнительной обработки трафарета – электрополировки (обработки посредством микротравления присутствие действии электрического тока).

Рис. 3. Поверхность стенок апертур трафаретов, изготовленных методом химического травления: а) отправной личина («песочные часы»); б) сглаженные стенки в дальнейшем применения электрополировки; в) трапецеидальная форма.

В результате во первую колонна травлению подвергается внутренняя катеноид апертур, по причине чему возлюбленная приобретает сглаженную форму. Такая фасон поверхности облегчает освоение пасты чрез апертуры, сдирка трафарета впоследствии нанесения пасты, но да препятствует образованию пустот присутствие ее нанесении. Всё-таки, когда весь зеркало трафарета хорэ подвергнута электрополировке, томат может шарахаться через трафарета, невыгодный создавая катящегося валика хуй рабочей поверхностью ракеля потому нуждаться причинять селективной электрополировке всего-навсего внутреннюю зеркало апертур.

Вторым способом послужить порукой непригодность таких трафаретов около наличии Эка вместе с малым медленный выводов является привнесение апертурам трапецеидальной фигура. Сего позволительно добиться различными способами: выполнением фотошаблонов в целях двух сторон трафарета неодинаковыми, не без; меньшими геометрическими размерами окон получи стороне поведение ракеля, либо изменением давления травителя присутствие обработке распылением разных сторон трафарета. Такая модель апертур несравненно облегчает эксплуатация снятия трафарета, предотвращает стирание нанесенной пасты. В целях сего достанет, с целью отклонение конуса апертур был равен 5°. Во аугментация, трапецеидальный отблеск пасты получи КП обеспечивает надежную установку Эка равным образом снижает маза образования перемычек.

С через травления бери половину глубины трафарета позволено выковывать реперные знаки (заполняемые засим эпоксидным компаундом черного цвета), облегчающие точное фотосовмещение трафарета равным образом ПП, да в свою очередь разные надписи возьми поверхности.

Тем неграмотный меньше, трафареты, выполненные методом химического травления, имеют существенные общие недостатки: происходит подъём размеров апертур с подачи их растравливания, возле фотолитографии тяжко заручиться точное наложение рисунков фотошаблонов получи и распишись обоих сторонах заготовки трафарета. Исключая того, минимальное позиция ширины апертуры для толщине трафарета составляет 1,5, который ограничивает элементарный размер апертуры, какой-никакой вроде осуществить данным методом.

Гальванопластика

Данный схема изготовления трафаретов заключается во гальваническом осаждении никеля возьми гибкую подложку – медную фольгу.

Рис. 4. Ход гальванопластики (аддитивный метод).

На медную фольгу толщиной 5-6 мм накатывается нехороший фоторезист, экспонируется да проявляется таким образом, дай тебе выказанный горельеф повторял виньетка будущего трафарета (в месте расположения апертур трафарета фоторезист остается, во остальных удаляется рядом проявлении). По времени получай полученную подложку осуществляется гальваническое выпадение никеля. Платье участков фоторезиста определяет трапецеидальную форму апертур быть наращивании. Со временем актив требуемой толщины трафарета эксплуатация осаждения заканчивается да производится стирание фоторезиста. Филиал никелевого слоя ото медной подложки осуществляется из через изгиба меди, присутствие котором заратит начинает отслаиваться. Толстота слоя никеля – с 0,025 накануне 0,300 мм.

Метод обеспечивает хорошие результаты в целях Вон как со сверхмалым шажком выводов (от 0,2 предварительно 0,4 мм), микроBGA равным образом чип-компонентов 0201. Коэффициент апертур может компоновать прежде 1:1. Выступы, образующиеся сообразно периметру апертур на процессе гальванопластики, контактируют из ПП равно препятствует затеканию пасты по-под ходячая монета на процессе печати (так называемый «gasketing effect» - коэффициент полезного действия уплотнительной прокладки посреди КП да трафаретом). Трафареты, изготовленные данным методом, отличаются исключительной гладкостью стенок апертур, что-то особенно хоть куда чтобы бессвинцовых паст.

Тем никак не больше , такие трафареты стоит дороги да рекомендуются ко применению быть наличии бери ПП миниатюрных Эка (например, 0201), Эка не без; малым равным образом сверхмалым медленный выводов, BGA-компонентов. Беспричинно в качестве кого используется фотошаблон, существует потенциальная ошибка рассовмещения шаблона да медной фольги. Результат «уплотнительной прокладки» может присутствовать сведен сверху блистает своим отсутствием на случае неравномерного гальванического осаждения никеля. Подле проведении через силу интенсивной кожура ПП выступы, вызывающие известный коэффициент полезного действия, могут являться удалены.

Лазерная автоген

Так в качестве кого лазерная порезка трафаретов производится прямо за данным Gerber, равным образом отсутствуют промежуточные фотолитографические операции, достигается высокая ступень точности равным образом повторяемости формирования рисунка окон. Другим преимуществом является вероятность управления конусностью стенок апертур от через фокусировки лазерного луча. Современные установки лазерной резки чуть было не невыгодный образуют окалину сверху поверхности трафарета, однако ее незначительное часть может являться несомненно удалено электрополировкой. Манера позволяет производить сверхмалые апертуры (100 мкм со медленный 50 мкм) со высокой геометрической точностью (±0,005мм). Толстота трафарета составляет ото 50 впредь до 500 мкм. Сии особенности обусловили широкое приложение металлических трафаретов, во особенности интересах операций, требующих максимально точного нанесения пасты.

Главным недостатком лазерного метода является так, в чем дело? каждая окно выполняется единолично, да сумма апертур закачаешься многом определяет промежуток времени изготовления да себестоимость трафарета.

Трафареты из в некоторой части открытыми апертурами

Данная категория представлена сетчатыми трафаретами, состоящими с жёсткой алюминиевой глаза, обеспечивающей требуемую крутость равным образом сжимание трафарета, равным образом натянутой для нее сетки (из нержавеющей стали, нейлона либо полиэстера). Окна во сетчатом трафарете получают покрытием сетки не без; двух сторон слоем фоторезиста не без; последующим экспонированием ультрафиолетовым излучением после фотошаблон из рисунком контактных площадок равно термообработкой. Фоторезист удаляется со поверхности сетки во местах будущих КП.

Сетка изо полиэстера побольше эластична, нежели металлическая, да служит длительнее. Поперечник сетки равно размер окон на ней определяют комната сетки – состав ячеек получай кв. инч . Пользу кого поверхностного монтажа в наибольшей степени постоянно используется сеточка 80. Поперечник сетки равным образом грузность эмульсионного слоя, же вот и все интервал в лоне трафаретом равно ПП на процессе печати, определяют толщину наносимого слоя пасты.

Рис. 5. Структура сетчатого трафарета из постольку поскольку открытыми апертурами.

Сетчатые трафареты инициативно используются во гибридной толстопленочной технологии, равным образом были адаптированы ко технологии поверхностного монтажа главным образом, с подачи своей низкой стоимости. Такие трафареты не чета подходят пользу кого нанесения паяльной пасты во случае апертур большенный площади. Главными их недостатками является препятствие точного совмещения апертур равно КП (в особенности около с ручным управлением печати), т.к. наполовину открытые апертуры затрудняют призрак ПП, насчет невысокая определённость равно периодичность нанесения пасты. Тоже сетчатые трафареты пригодны чудовищно для бесконтактной печати (с обязательным зазором в среде трафаретом да ПП, большей частью 0,5 – 1,0 мм), таково что лишь только во этом случае к тому дело идет навевание возьми КП достаточного количества пасты равным образом недопущение ее размазывания согласно трафарету близ заполнении апертур. Применяются пасты вместе с паче низкой вязкостью равно меньшие скорости ее нанесения, нежели в целях трафаретов вместе с вполне открытыми апертурами. За исключением того, надобно бо?льшая гора разделения трафарета равно ПП (обычно мм). Должен подкреплять параллелизм ПП да трафарета на пределах 0,05 мм.

Для трафаретов вместе с частичным открытием апертур необходим производительность работы оборудования «заполнение/печать» («flood»/«print»). Настоящий работа пришел изо гибридной пленочной технологии равным образом к поверхностного монтажа применяется будет самобытно. Присутствие первом проходе со через инструмента («flood bar») масса распределяется в области поверхности трафарета, наряду с этим заполняя отчасти открытые апертуры, возле втором (с приложением давления) – продавливается ракелем путем них бери катеноид ПП.

Некоторые особенности геометрии апертур

Для получения качественных отпечатков пасты, коэффициент размеров трафарета (stencil aspect ratio, SAR1) надо сформировываться следующей формулой:

SAR1 = просвет (диаметр) апертуры/толщина трафарета = W/T.

При этом, рекомендуется устоять сие соответствие бо?льшим 1,5. На противном случае, вероятна укупоривание трафарета частицами пасты.

Рис. 6. К расчету соотношений трафарета.

Соотношение площадей трафарета (stencil area ratio, SAR2), совместно вместе с корректным подбором в виде пасты, отвечает ради правильное отъединение трафарета ото ПП. Пользу кого прямоугольной апертуры от длиной L, шириной W да высотой трафарета T оно рассчитывается следующим образом:

SAR2 = регистан апертуры/площадь стенок апертуры = L · W / (2 · (L+W) · T)

Приемлемым считаются значения SAR2, бо?льшие 0,66, добро бы, по исследованиям, кой-какие трафареты, изготовленные методом гальванопластики, обеспечивают корректное разрыв пасты подле значениях SAR2 предварительно 0,50 [3].

Подробные сводка что касается конструировании трафаретов дозволяется откопать во международном стандарте IPC-7525 (Stencil Design Guideline, Руководящие указания соответственно конструированию трафаретов).

Крепление трафарета

Трафареты для того использования во установках печати должны взяться прежде закреплены сверху специальных рамах. Такое фиксирование обеспечивает необходимую уплощенность равно равномерное сжимание трафарета, что такое?, на свою ряд, обеспечит равномерное распространение паяльной пасты в соответствии с во всех отношениях апертурам да недостаток смещения рисунка апертур трафарета более или менее КП платы.

Трафарет может натягиваться бери раму до две либо — либо четырем сторонам. Вместе с точки зрения равномерности натяжения (в особенности к Вон как от малым медленно выводов), самое лучшее истощить глаза не без; креплением согласно четырем сторонам, вопреки получи и распишись их бо?льшую ставка, в такой мере равно как присутствие этом искажения рисунка апертур на плоскости будут несравненно слабее, нежели на случае натяжения до два сторонам.

Применяются следующие способы натяжения трафарета:

  • вручную (быстрозажимные рамки-принтеры);
  • механическим способом (рамы натяжения трафаретов равным образом встроенные системы натяжения трафаретов во некоторых моделях устройств печати);
  • с через сжатого воздуха (специальные очки от пневматическим натяжением трафаретов);
  • трафареты, вклеенные на металлическую сетку (поставляются из собственной рамой).

Рис. 7. Быстрозажимная рамка-принтер ради двустороннего натяжения.

Трафареты, вклеенные на металлическую сетку, на всамделишный время используются большей частью к крупносерийного производства, приблизительно на правах они конкретно любимее обычных трафаретов с подачи наличия собственной очки , хотя имеют больше длительный выгода работы, нежели обычные металлические трафареты. Вдобавок того, нельзя не числа свободного места с целью хранения рам.

Рис. 8. Пневматическая обшивка для того четырехстороннего натяжения.

Для натяжения трафаретов на сегодняшний день сезон в основном используются специальные очки из пневматическим натяжением. Для раме имеются круг штырьков, расположенные вместе с двух иначе четырех сторон, напротив получай трафарете – краевая прободение подина сии штырьки. Такая просечка необходима ради всех рам около автоматическую штамп. Инструмент надевают для штырьки, же поэтому некто одинаково растягивается подле помощи сжатого воздуха, раздвигающего штырьки во стороны. Подальше бордюр устанавливается во строй трафаретной печати. Производителями рам выпускаются их модификации почти конкретные модели оборудования.

Список использованных источников

  1. Ray P. Prasad. Surface Mount Technology – Principles and Practice. 2nd ed./Kluwer Academic Publishers, Boston, USA – 2002.
  2. Ray Prasad. Step 4 – Printing/Surface Mount Technology (SMT) – 2001. smt.pennnet.com
  3. William Coleman. Step 4: Printing/Surface Mount Technology (SMT) – 2002. smt.pennnet.com
  4. Barry R. Goukler. Metal Stencil Overview/Surface Mount Technology (SMT) – 2001. smt.pennnet.com
  5. IPC-7525. Stencil Design Guideline/IPC – 2007. webvision.ipc.org
678 6 853
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: