Трафарет SMT як ключовий елемент у процесі монтажу SMT

09.05.2024 |

У статті досліджується роль трафарету SMT у процесі монтажу SMT, підкреслюється його вплив на еволюцію електронних технологій і важливість точного застосування паяльної пасти для якості та ефективності виробництва.

Сьогодні нам важко уявити життя без сучасних, дедалі менших пристроїв, які постійно мініатюризуються та є нашими щоденними супутниками. Тож як ці пристрої зазнали такої метаморфози, ставши легкими, тонкими та компактнішими?

Революцію у світі електроніки розпочала SMT (технологія поверхневого монтажу), яка дозволяє збирати надзвичайно маленькі компоненти. Однак це створює труднощі для підтримки високої якості продукції. Ключовим аспектом, який часто визначає успіх або невдачу в процесі SMT, є точне нанесення паяльної пасти. Це підводить нас до головної теми нашої статті – трафарет SMT.

Трафарет SMT – це тонкий лист матеріалу, найчастіше з нержавіючої сталі, з серією апертур/отворів, вирізаних для відображення розташування контактних площадок для пайки на друкованій платі. Його завдання – акуратно і точно нанести відповідну кількість паяльної пасти.

Типи трафаретів SMT в залежності від процесу виробництва

  • Лазерне різання

Отвори вирізаються за допомогою спеціальної машини для лазерного різання, яка використовує для цього рухому головку волоконного лазера. Це субтрактивний процес, який створює дуже точні отвори з гладкими стінками. На сьогоднішній день ця технологія є переважною та найбільш широко використовуваною.

  • Хімічне травлення

Як випливає з назви, отвір створюється за допомогою процесу хімічного травлення. Перевагою тут є низькі витрати на виробництво, але отримані отвори нижчої якості в порівнянні з описаною вище технологією лазерного різання.

  • Електроформування

Електрохімічний процес осадження нікелю. Цей метод характеризується тривалими термінами виробництва і високими початковими витратами, що в кінцевому підсумку робить його найменш популярним.

Типи трафаретів SMT в залежності від типу рами і області застосування

  • Трафарети прототипів і безрамкові трафарети

Призначені для ручного нанесення пасти та використовуються для невеликих серій або серій прототипів. Вони не мають постійно прикріпленої рами. Вони відносно недорогі, але можуть викликати проблеми в досягненні адекватної повторюваності процесу. У масовому виробництві вони не використовуються.

  • Трафарети в рамках

Постійно прикріплені до рами, вони забезпечують належний натяг шаблону. Використовуються в масовому виробництві, вони гарантують найвищу якість друку паяльної пасти.

Які важливі елементи трафарету?

РАМКА

Рамка служить надійною опорною структурою для трафарету SMT. Вона може бути металевою або мати унікальну систему монтажу. ЇЇ призначення – забезпечити стійкість під час друку та надійно утримувати трафарет, запобігаючи його зсуву.

АПЕРТУРИ

Точні отвори в матеріалі трафарету, визначення кількості надрукованої паяльної пасти через форму та розмір. Вони дозволяють точно та контрольовано наносити паяльну пасту. Розміри отворів відіграють ключову роль у отриманні відповідного об’єму пасти під час процесу друку.

МАТЕРІАЛ

Зазвичай це нержавіюча сталь або нікель з відповідним гранулюванням. Матеріал обирається через точність і стійкість до ручного друку паяльною пастою. Він може мати різну товщину та різне покриття залежно від конструкції друкованої плати та її застосування.

НАТЯЖНИЙ МЕХАНІЗМ

Ключовий елемент, який гарантує відповідну жорсткість трафарету та натяг, необхідний для рівномірного зчеплення трафарету з поверхнею друкованої плати під час друку пастою. Він також забезпечує правильні параметри об’єму і форми пасти після процесу друку.

Трафарети SMT для спеціальних програм

  • Ступінчаті та 3D трафарети

Призначені для застосувань, де монтуються компоненти як з малими, так і з великими отворами, які відрізняються з точки зору вимог щодо висоти нанесеної пасти. Вони дозволяють оптимізувати відбиток паяльної пасти, використовуючи ділянки з різною товщиною трафарету. 3D-трафарети – це розвиток ступінчастих шаблонів, які дозволяють створювати «порожнини» або розміщувати компоненти «компонент на компоненті». Вони забезпечують необхідний ступінь свободи з перепадом рівня до 3 мм і індивідуальною товщиною матеріалу.

  • Трафарети “NANOVATE”

Запатентована технологія «Nanovate» використовує зерна 10-20 нм, тому трафарети придатні для лазерного різання, як і трафарети з нержавіючої сталі. Ці типи трафаретів є жорсткими, гладкими та гнучкими водночас.

  • Трафарети для друку на клеї
  • Трафарети зі спеціальним покриттям

Ці трафарети призначені для покращення параметрів друку шляхом використання спеціальних покриттів або лакування, особливо при нанесенні пасти на дуже маленькі деталі. Крім того, їх завдання полягає в тому, щоб обмежити засмічення отворів під час автоматичного друку пастою та обмежити цикли миття трафарету SMT.

Як можна побачити, ринок пропонує різні типи трафаретів SMT. Щоб вибрати відповідний трафарет для виробництва, слід взяти до уваги низку факторів, таких як: дизайн друкованої плати, спосіб нанесення паяльної пасти та обладнання, яке буде використовуватися для цієї мети. Не менш важливою річчю є добре підготовлений дизайн трафарету SMT. Завдяки відповідній формі отворів можна значно заощадити час і гроші, підвищивши стабільність процесу і підвищивши якість.

За матеріалами сайту https://tek.info.pl