+7 (800) 777-81-18 Личный кабинет

Рекомендации по подготовке проекта трафарета для SMT монтажа

Вопросы и ответы

Нужно ли передавать слой пасты нижней стороны платы для трафарета в зеркальном отображении?

Можете не зеркалить, но должно быть указано, что это именно BOT, тогда на производстве мы отзеркалим сами. Если же вы присылаете в зеркальном варианте, то указываете, что данную операцию уже сделали самостоятельно. Подробную информацию вы можете найти на нашем сайте в разделе Требования к проектам.

Какие еще есть способы создания апертур с гладкими стенками, кроме полировки?

При использовании технологии лазерной резки трафарета, финишная полировка - наиболее распространенный способ для решения этой задачи.

Зачем нужна полировка краев?

Полировка нужна для более легкого отделения пасты от трафарета. Подробнее о финишной полировке можно прочитать в соответствующем разделе.

При какой толщине заказывать усиление по краям трафарета?

При наличии перфорации для крепления на систему натяжения для трафаретов толщиной 0,080мм усиление обязательно, для трафаретов толщиной 0,1мм очень рекомендовано.

Каковы минимальные рекомендуемые расстояния между апертурами?

Минимальные рекомендуемые расстояния между апертурами составляют 0,15 мм.

Что такое параметр "апертура" в трафарете при предварительном расчете стоимости монтажа?

Это отверстие, которое будет вырезано в трафарете, для нанесения пасты на площадки.

Каков принцип ценообразования стоимости трафарета, что сколько стоит?

На сайте вы можете посмотреть Прайс-лист, в котором показаны базовые цены без дополнительных опций.  Для точного расчёта цены трафарета просто заходите в Личный кабинет, вводите те параметры, которые вам нужны, и с определённой точностью вы получите цену необходимого вам трафарета.

В каком виде нужно присылать документацию на трафареты?

Стандартом размещения заказов на трафареты является готовый для резки Gerber-файл. Получение Gerber-файла, готового для резки, позволяет избежать неоднозначной интерпретации информации и сводит возможность брака к минимуму. Для наших клиентов мы предоставляем значительную скидку на проекты с готовыми файлами, наши специалисты всегда готовы оказать инженерную поддержку по сложным вопросам подготовки проекта. Также мы можем сгененировать файл трафарета на основе файла проекта печатной платы.   

Финишная полировка трафарета - это необходимая опция?

По нашему опыту, хотя во многих случаях без финишной полировки можно и обойтись, зачастую улучшение некоторых характеристик трафаретов, таких как сглаживание поверхности стенок апертур, удаление микрозаусенцев, окалины в области резки и с поверхности трафарета, «микробрызг» металла на поверхности трафарета, оправдывает увеличение затрат на полировку трафарета.  Применение полировки особенно актуально для монтажа компонентов с мелким шагом, BGA, а также в некоторых “пограничных” ситуациях, например, выполнение миниатюрных апертур на достаточно толстой стали. В таких случаях применения полировки является оптимальным, а иногда и единственным способом получить качественный отпечаток пасты. Мы периодически на своем монтажном производстве проводим сравнительные испытания сложных трафаретов на массовых заказах с применением SPI для оценки их эффективности. К тому же, испытания показывают, что в некоторых случаях только полировка позволяет добиться приемлемого результата.

Какие дополнительные сервисы для трафаретов вы предлагаете?

Доступны следующие сервисы: финишная полировка трафаретов, многоуровневые трафареты, трафареты на собственной раме, трафареты с усилением края. Данные сервисы недоступны при срочном изготовлении. Подробнее об изготовлении трафаретов и предлагаемых сервисах смотрите в разделе Сервисы.

Какие виды трафаретов вы производите?

Мы производим практически все стандартные виды трафаретов: трафареты для различных систем натяжения, трафареты на собственной раме из алюминиевого профиля длиной до 1500мм, трафареты с усилением края, многоуровневые трафареты, имеется возможность выполнения финишной полировки, нанесения штрих-кода или QR-кода с любой стороны трафарета и т.п. 

Какая система хранения трафаретов применяется на вашем производстве?

На нашем производстве мы храним трафареты вертикально в конвертах с zip застежкой. Подробнее о системе хранения трафаретов вы можете узнать на нашем сайте в разделе Аксессуары.

Чем промывать трафарет и печатную плату перед нанесением пасты?

Рекомендуем изучить стандарт IPC-7526, где подробно раскрыта эта тема. 

Апертуры — это размеры КП?

Апертуры - это отверстия в трафарете, через которые наносится паяльная паста, по расположению соответствующие контактным площадкам. Их размеры, как правило, отличаются от размеров самих площадок.

Какой ресурс трафарета?

В среднем, трафарет служит от 1 до 30 тыс отпечатков.  Все зависит от его толщины, системы натяжения, настройки оборудования, аккуратности обращения. Если трафарет прослужил 10 000 отпечатков, то это хороший показатель. В некоторых случаях трафареты живут до 30 000 отпечатков, однако стоит иметь в виду, что в этом случае речь идет о толстом трафарете с небольшим давлением ракеля.

Какие существуют особенности эксплуатации многоуровневых трафаретов?

Никаких особенностей нет, при монтаже важно правильно подобрать параметры, в том числе и конструкцию ракеля. Мы производим обварку зоны соединения с двух сторон, и в этом случае не менее 70% от толщины составляет прочный сварной шов.

Каково минимальное расстояние от края ступени до апертур на самой ступени и на основе?

Минимальное расстояние от края ступени до апертур как на самой ступени, так и на основе составляет 0,65 мм.  Подробнее с техническими характеристиками можно ознакомиться в разделе Многоуровневые трафареты.

Целесообразно ли использовать трафареты при ручной пайке плат с большим количеством SMD компонентов, к примеру, на этапе прототипирования?

Мы считаем, что для любого процесса важна контролируемость, тем более при большом количестве SMD компонентов, поэтому да, целесообразно использовать трафареты.

Как осуществляется подбор оптимальной толщины трафарета?

Для разных компонентов требуется разная толщина трафарета, поэтому для выбора оптимальной толщины нужно учитывать сразу несколько факторов. Толщина трафарета должна обеспечить нанесение пасты под все монтируемые компоненты. Если на вашем трафарете есть зоны с “пограничными” соотношениями площадей, то нужно использовать полировку. В случае, если это не помогает, то нужно использовать разноуровневые трафареты.

Подскажите, пожалуйста, на каком оборудовании происходит электрополировка ваших трафаретов?

Электрополировку мы производим на специализированной установке для электрополирования.

Металлический или пластиковый трафареты: плюсы и минусы, цены?

Кроме стоимости материала, у пластиковых трафаретов нет никаких плюсов по сравнению с трафаретами из нержавеющей стали.

Как узнать марку стали для трафаретов?

Данную информацию вы можете найти в блоке «Технические параметры трафаретов из нержавеющей стали», где указаны детальные характеристики материала и ссылка на скачивание файла

Как проходит контроль качества готового трафарета?

Помимо визуального контроля все трафареты после производства проходят процедуру контроля на установке АОИ (Автоматическая Оптическая Инспекция). Выполняется проверка на соответствие наличия/отсутствия апертур и их конфигурации конструкторской документации. Отчет по результатам проверки прилагается к каждому трафарету.

За какое минимальное время вы можете изготовить трафарет?

Минимальный срок изготовления трафарета без полировки и без маски составляет 6 часов, при этом на стоимость будет начислен коэффициент 2 за срочность. В случае, если вам необходим трафарет с рамкой, то изготовление трафарета займет от 7 рабочих дней.  

Видео

Изготовление трафарета для SMT монтажа

Изготовление трафарета для SMT монтажа

Вебинар. Трафареты для SMT-монтажа печатных плат: технологии и сервисы

Вебинар. Трафареты для SMT-монтажа печатных плат: технологии и сервисы

Полная технология автоматического монтажа печатных плат

Полная технология автоматического монтажа печатных плат

Глоссарий

Паяльная паста

Паяльная паста используется в процессах трафаретной печати с помощью автоматического принтера или наносится вручную, при помощи ракеля. Паяльная паста наносится на трафарет из нержавеющей стали для получения желаемых оттисков на печатной плате.
Для формирования паяного соединения, паста с флюсом должна обладать достаточной липкостью, чтобы удерживать компоненты, пока сборка проходит различные производственные процессы и возможные перемещения на линиях монтажа.

Оплавление 

Производители паяльных паст предлагают подходящий температурный профиль оплавления в соответствии с особенностями применяемых паст и флюсов. Основным требованием является плавное повышение температуры, чтобы предотвратить взрывное расширение (которое может вызвать "уплотнение припоя"), но при этом активировать флюс. После этого припой плавится. Время в этой области известно как время над Ликвидусом. По истечении этого времени требуется достаточно быстрое охлаждение.
Для хорошего паяного соединения требуется использовать определённое количество паяльной пасты. Слишком много пасты может привести к короткому замыканию; слишком мало может привести к плохому электрическому соединению или физической прочности. Хотя паяльная паста обычно содержит около 90% металла в твердом виде по весу, объем паяного соединения составляет лишь около половины объема применяемой паяльной пасты. Это связано с присутствием в пасте флюса и других неметаллических веществ, а также с меньшей плотностью металлических частиц, взвешенных в пасте, по сравнению с конечным твердым сплавом.

Флюсы

Как и в случае со всеми флюсами, используемыми в электронике, оставшиеся остатки могут быть вредны для схемы, и существуют стандарты (например, J-std, JIS, IPC) для измерения безопасности оставшихся остатков.
Существуют, как "неочищенные" паяльные пасты среди которых наиболее распространены водорастворимые пасты (которые требуют обязательной очистки); Но наибольшее распространение в настоящее время, в том числе в электронике нашли пасты с так называемым «безотмывочным» флюсом (не требующим отмывки).

Хранение 

При транспортировке и хранении паяльная паста должна храниться в холодильнике в герметичном контейнере при температуре от 0 до 10°C.
Пред использованием пасту следует разогреть (без принудительного нагрева) до комнатной температуры.
Хранение современных паяльных паст позволяет увеличить срок до 12-24 месяцев без изменения их основных характеристик.
Взаимодействие частиц припоя в виде сырого порошка с воздухом вызывает их окисление, поэтому это время должно быть сведено к минимуму. Это важно для «продления» рабочего состояния неизрасходованной пасты.

Оценка

Основная причина, по которой необходима оценка паяльной пасты, заключается в том, что 50-90% всех дефектов являются результатом проблем с печатью. Следовательно, качество пасты имеет решающее значение.
Данная процедура важна, т.к. от неё напрямую зависит количество дефектов возможных при не правильном выборе пасты.
На первом этапе при сравнении паст количество испытаний, необходимых для различения качественных и некачественных паяльных паст - минимально. При оценке нескольких паяльных паст, процедуры проверки могут быть необходимы для устранения «неудовлетворительных» паст из-за их низкого качества печати. Дальнейшие испытания, такие как производительность оплавления припоя, качество паяного соединения и проверка надежности, могут быть выполнены для «финалистах» испытаний паяльных паст.

Электрополировка

Финишная электрополировка - это процесс реверсивного покрытия (стравливания), устраняющий мелкие неровности с внутренних стенок апертур и нагар с основания трафарета, в результате чего его поверхность становится блестящей. Применяется для трафаретов, которые изготавливаются на установках лазерной резки, не имеющих технической возможности обеспечить высокое качество резки.

Форма апертуры

Вид отверстия в трафарете, с той его стороны, по которой движется ракель принтера. Наиболее часто используемые формы : прямоугольники, квадраты, круги, овалы, клиновидные формы.

Размер апертуры

Параметры длины и ширины отверстия в трафарете.

Трапецевидная открытая часть

Поперечный срез апертуры трафарета с большей открытой частью с нижней и меньшей открытой частью с верхней стороны трафарета. Подобная геометрия улучшает наложение паяльной пасты на печатную плату. Процесс резки лазером обеспечивает трапецевидную открытую часть апертур, тогда как из-за того, что химически-травленые трафареты должны вытравливаться с обеих сторон трафарета, их апертуры на нижней стороне будут равны апертурам на верхней стороне.

Полоса печати

Это поле устанавливает плюсовую (по отношению к задней части принтера) и минусовую (по отношению к передней части принтера) границу прохождения ракеля принтера. Рекомендуемое расстояние для полосы печати составляет плюс/минус 100-150мм от границы апертур с каждой стороны. Большие полосы печати используются, при нанесении высоковязких паяльных паст, что позволяет пасте заранее образовать валик и равномерно перемешаться перед тем, как она достигнет границы апертур.

Шаг вверх/вниз

Уменьшение толщины трафарета в указанных местах, как на верхней (Step Down), так и на нижней (Step Up) сторонах. Используется для контроля над нанесением паяльной пасты на печатные платы , имеющие как компоненты с мелким, так и компоненты со стандартным шагом выводов. Также используется для создания пониженной полости для размещения группы поверхностных микросхем, или низкопрофильных поверхностных компонентов, что увеличивает эффект «прокладки» трафарета.

Шаг и повтор (Мультиплицирование)

Повтор одиночного GERBER файла над двумя или более областями одного и того же трафарета. Печатные платы, расположенные на «разделяющихся» панелях, часто повторяются 2, 4, и более раз. Для предотвращения смещения панели и трафарета необходимо наличие информации по размерам от центра-к-центру мультиплицируемых участков.

Трафарет

Лист металла, с вытравленными или вырезанными лазером апертурами, используемый для нанесения паяльной пасты или клея на определенные места печатной платы. Наиболее часто используемый материал для трафаретов – это нержавеющая сталь.

Давление лопатки

Общее давление ракеля принтера, которое он оказывает на трафарет во время выполнения цикла печати. Правильная длина ракеля, которую нужно использовать, определяется длиной изображения апертур. Используйте ракель длиной, которая равна длине изображения апенртур на трафарете +50мм ( по 25мм на каждую сторону ). Это уменьшит воздействие нежелательных сил, действующих на трафарет и ракель во время печати. Нормальным начальным значением для давления ракеля является 0,5 – 0,75 кг на 25мм длины. Давление должно быть достаточным, чтобы образовывалась чистая полоса на трафарете и получалось хорошее качество печати. Действие слишком сильного давления на трафарет может стать причиной «закапывания» ракеля в апертуры и выемки из них паяльной пасты (если используется полиуретановый ракель). Если используется металлический ракель, то подобный эффект выемки меньше проявляется, благодаря тому, что лезвия сделаны из более твердого материала, тем самым в меньшей степени зависят от формы апертур.

В идеальном случае, ракель должен выставляться на угол 45° ( при приложенном давлении ). Это позволяет равномерно распределить действие сил в вертикальном и горизонтальном направлениях во время прохода ракеля над трафаретом. Но, существуют случаи, когда требуется установка иного, чем 45° угла атаки . Одним из этих случаев является печать под выполнение выводного монтажа. Обычно, когда выполняется печать изделий с выводным монтажом, требуется наличие более толстого трафарета. Для того, чтобы достаточное количество пасты попало на контактные площадки и в переходные отверстия, возможно, понадобиться увеличить давление на ракель. Это можно сделать, увеличив угол атаки, тем самым увеличивается прикладываемая в вертикальном направлении сила.

Увеличение давления может также вызвать утечку паяльной пасты под трафарет, что может привести к образованию перемычек между контактами. Уменьшение давления или его недостаточность послужит причиной выполнения неполной печати и недостаточного нанесения пасты на контактные площадки.

Ракель

Резиновый или металлический ракель, скользящий по трафарету и растирающий паяльную пасту на печатную плату через трафарет. Металлические ракели , в основном предпочтительны для выполнения печати под компоненты с мелким шагом и там, где резиновые ракели собирают или скатывают материал.

Слой нанесения паяльной пасты

1:1 отражение контактных площадок на печатной плате.

Расстояние прогиба

Высота трафарета над печатной платой при безконтактном способе печати. При контактной печати это расстояние равно нулю.

Прогиб

Возврат трафарета к нормальному состоянию, после того как его прогнул ракель принтера, движущейся по его поверхности. Прогиб – это расстояние между верхней частью платы и нижней частью трафарета во время выполнения цикла печати. Положительное значение прогиба – это наличие свободного пространства между печатной платой и трафаретом. Отрицательное – это наличие проникания платы в трафарет ( его прогиба ). Нулевое значение показывает, что трафарет просто касается платы.

Для большинства приложений трафаретной печати, предпочтителен контактный способ. Это даст более однородную высоту нанесения паяльной пастой по всей печатной плате. Прогиб используется, как правило, при печати гибридных схем и керамических подложек, использующих сеточные проводники, для нанесения краски/паяльной пасты. В этом случае прогиб нужен для выталкивания краски/паяльной пасты из проводников сетки, из которой изготовлен трафарет. Прогиб может также использоваться, когда необходимо уменьшить время цикла печати. Кроме того, использование функции медленного прогиба присутствует на многих моделях принтеров, для облегчения выталкивания пасты из апертур трафарета. Прогиб дает непрямое «отслоение» трафарета от печатной платы.

Неприятной особенностью при использовании прогиба в трафаретной печати является то, что при печати компонентов с мелким шагом или печати направляющего края платы, могут возникать "кусочки" пасты, вызванные неоднородностью объема пасты (это зависит от характеристик используемой паяльной пасты).

Скорость печати

Параметр скорости печати определяющий, с какой скоростью ракель принтера проходит над трафаретом во время выполнения цикла печати. Нормальным начальным значением для скорости лопатки является 25мм/сек. (зависит от используемого типа пасты). Увеличение скорости может привести к неравномерному заполнению апертур, особенно для апертур, расположенных перпендикулярно направлению печати. Использование медленной скорости печати позволит мелкодисперсионной пасте заполнить апертуры и получить хороший результат печати.

Процентное покрытие площади

Область контактной площадки покрытая паяльной пастой или клеем.

Размер частицы

Размер частиц порошка (олово/свинцовых паяльных шариков) припоя. В основном указывается в терминах размера сетки , через которую они будут проходить. Типичное спецификация может выглядеть как диапазон частиц от 25мкм до 45мкм, означающая, что порошок, с таким размером частиц пройдет через 45мкм сетку. Базовым правилом является то, чтобы 5 шариков припоя были способны одновременно заполнять мельчайшую апертуру на трафарете во время выполнения цикла печати. Для достижения лучших результатов, при печати на принтере, частицы должны иметь сферическую форму. Порошки, в которых частицы не имеют сферической формы, могут привести к закупориванию трафарета. Они также более предрасположены к окислению, так как большая поверхность их частиц имеет больший объемный коэффициент.

Контактная печать

Трафарет находится в прямом контакте с печатной платой во время выполнения цикла печати.

Направляющий край

Край печатной платы, который первый попадает в принтер или же находится по ходу движения конвейера сборочной линии.

Контактная площадка

Проводящий участок печатной платы, на котором закрепляются отдельные компоненты или микросхемы.

Перенос

Команды переноса передвигают ракель принтера над пастой за или перед полосой печати. Перенос обычно используется , когда изображение на трафарете находится слишком близко к краю фольги. Если установлен обратный перенос, это предотвращает выход ракеля принтера на сетку, путем ее возврата обратно на область печати. Перенос для передней и задней частей полосы печати всегда должен быть предварительно установлен в параметрах принтера.

GERBER данные

Стандартизированный язык разработки печатных плат и набор операционных команд, которые однозначно определяют поворот и положение апертур в трафарете.

Эффект прокладки

Степень, с которой апертура трафареты контактирует с контактной площадкой и уплотняет ее от утечки паяльной пасты. Хорошее прилегание трафарета уменьшает эффект образования шариков припоя во время выполнения печати.

Размер рамки

Размер рамки для монтажа трафаретов определяется моделью принтера. Самые маленькие рамки из литого алюминия обычно специфицируются внутренними размерами, например, 12 x 17 или 20 x 20 дюймов. Рамки из трубчатого алюминия специфицируются по внешнему размеру, например 29 x 29 дюймов.

Монтаж рамки

Трафареты, обычно, закрепляются в алюминиевой рамке на тянущеся/сжимающейся сеточной границе. Иногда на трафарете могут находиться монтажные апертуры, вырезанные вдоль периметра, для его установки на универсальных монтажных рамках натяжения трафаретов.

Слой файла

Описывает слой печатной платы, который содержит в себе GERBER данные. Слой, описывающий наложение паяльной пасты, является 1:1 отражением контактных площадок на печатной плате.

Репер (поверочная точка)

Метка, внедренная в проект трафарета, гравируемая рядом с апертурами. Используется системами машинного зрения, для выравнивания трафарета относительно печатной платы, контроля за ее ориентацией и местоположением нанесенного изображения. Реперы могут быть полностью прорезанными или гравированными и располагаться на нижней или верхней сторонах трафарета. "Общие" реперы располагаются на внешней границе области печати, тогда как локальные располагаются как можно ближе к изображению, обычно рядом с микросхемами.

Дюрометр

Измерительный стандарт , используемый для определения плотности или "твердости" полиуретановых ракелей принтеров (50– -относительно мягкие, а 90+ - жесткие).

Нижний ограничитель

Обычно, полоса печати устанавливается таким образом, что по ширине печатной платы имеются дополнительные технологические поля, примерно по 25мм шириной. Когда начинается полоса печати, ракель принтера опускается вниз, до ограничителя (некий физический тормоз), создается давление и начинается цикл печати.

Если ограничитель выставлен на слишком малое значение, может начаться царапанье трафарета.

Если ограничитель контактирует с печатной платой, ракель приподнимается из-за действия выталкивающего давления со стороны платы.

При печати крупногабаритных плат, возможно, понадобится увеличивать значение нижнего ограничителя из-за более высокого давления на плату, которое требуется для получения хороших результатов печати. Значение по умолчанию для ограничителя в 2мм до задней кромки металлических ракелей, 1,5мм для полиуретановых ракелей и 1,15мм для D-разрезанного полиуретанового ракеля, может не всегда строго выдерживаться , поскольку не понятно насколько большое давление нужно приложить. Ракель не сможет передвинуться ниже ограничителя больше чем на угол в 5°. Таким образом, изменяя положение ограничителя, можно изменить этот угол. Уменьшение положения ограничителя может привести к тому, что ракель не будет находиться в контакте с трафаретом (ракель просто будет касаться трафарета, когда ограничитель выставлен на нулевое значение), в результате чего будет выполняться неполная печать и на контактные площадки будет попадать недостаточное количество пасты.

Высота нанесения

Средняя высота нанесенного на печатную плату материала (паяльной пасты или клея).

Компланарность

Степень параллельности поверхности печатной платы и нижней стороны трафарета. Покоробленность печатной платы, дефекты поверхности платы, дефекты на поврежденном или незавершенном основании трафарета могут влиять на компланарность.

Угол атаки

Угол ракеля принтера по отношению к поверхности трафарета. Угол атаки лезвия ракеля устанавливается механическим путем и имеет 5° шаг подстройки. Для нанесения паяльной пасты, угол атаки обычно выставляется на 45°. Большинство металлических ракелей изготавливаются с углом 60°. Изменяя ограничительные значения, а также давление, можно изменять угол атаки. Большинство полиуретановых ракелей изготавливаются с углом 50°. Разница в угле между металлическими и полиуретановыми ракелями обусловлена тем, что металлические ракели отражают большее количество пасты.

Коэффициент показателя

Коэффициент показателя – это коэффициент соотношения параметров отверстия апертуры к толщине материала трафарета. Для химически-травленых трафаретов этот коэффициент должен быть больше 1.5, для трафаретов, вырезанных лазером, более 1.2 , для трафаретов, полученных методом гальванопластики, более 1.1. У трафаретов, в которых соответствующие коэффициенты меньше рекомендуемых, паяльная паста может застревать в апертурах. Это происходит из-за того, что сила, удерживающая пасту в апертуре, будет больше силы, оттягивающей пасту на контактную площадку.

Уменьшение апертур или их модификация

Изменения в размере или форме апертур трафарета, по отношению к соответствующим им контактным площадкам. Эти изменения проводятся для улучшения наносимости паяльной пасты и в конечном счете, уменьшения себестоимости самого электронного изделия.

Открытая часть апертуры

Описание поперечной формы апертуры. Описывается как какая-либо из линейных или трапецевидных форм.

Апертура

Отверстие в трафарете, соответствующее контактной площадке компонента, на которую наносится паяльная паста.

Задать вопрос

Даю согласие на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности

Спасибо!

Ваше сообщение отправлено, специалист свяжется с вами в ближайшее время!

Закрыть