Wytyczne dotyczące projektowania apertury szablonowej dla ekonomicznej płytki PCBA

Spis treści

1. Podstawy projektowania apertury szablonowej
2. Reguły dotyczące współczynnika powierzchni i proporcji
3. Optymalizacja apertury dla komponentów i podkładek termicznych
4. Czynniki wpływające na koszt szablonu i co należy wysłać monterowi

W Highleap Electronics codziennie produkujemy płytki PCB i montujemy SMT. Projektowanie szablonów to nie tylko kwestia jakości, ale także kosztów. Odpowiednia strategia apertury zapobiega poprawkom i opóźnieniom na linii produkcyjnej, a odpowiednia specyfikacja szablonu pozwala uniknąć płacenia za opcje, których nie potrzebujesz. Ten poradnik wyjaśnia praktyczne zasady dotyczące apertury szablonów oraz rzeczywiste czynniki kosztotwórcze, na których zależy kupującym.

Podstawy projektowania apertury szablonowej

Szablon do nakładania pasty lutowniczej przenosi pastę na pady PCB podczas drukowania. Otwór szablonu to otwór, który określa miejsce nałożenia pasty i jej ilość. Nawet jeśli układ PCB jest poprawny, niewłaściwa strategia dotycząca otworu może spowodować niedostateczną ilość pasty, jej nadmiar, mostkowanie, tworzenie się kulek lutowniczych lub pływanie elementów podczas lutowania rozpływowego.

Jak działa transfer pasty

1. Rakla rozprowadza pastę lutowniczą po powierzchni szablonu
2. Pasta wypełnia każdy otwór otworu
3. Szablon oddziela się od płytki PCB
4. Pasta uwalnia się ze ścianek otworów i osadza się na podkładkach

Kluczowe zmienne wpływające na wyniki druku

• Rozmiar przysłony wymiary otworu mogą być zmniejszone lub zmodyfikowane w porównaniu do rozmiaru podkładki
• Grubość szablonu bezpośrednio steruje głośnością, zwykle od 0.10 mm do 0.15 mm, w zależności od skoku i mieszanki części
• Kształt otworu prostokątne zaokrąglone rogi wzory okien domowych
• Jakość ścian gładsze ścianki ułatwiają wyjmowanie i zmniejszają częstotliwość czyszczenia

Obliczanie objętości wklejenia

Jeśli przygotowujesz kompletny pakiet do przekazania do montażu PCB, decyzje dotyczące szablonów powinny być zgodne z całym zestawem danych produkcyjnych. Ta lista kontrolna pomoże Ci uniknąć brakujących lub niedopasowanych plików:
Wymagania dotyczące pliku montażowego.

Reguły dotyczące współczynnika powierzchni i proporcji

Dwa współczynniki określają, czy pasta będzie swobodnie wychodzić z otworu. Gdy współczynniki są zbyt niskie, pasta przykleja się do ścianek otworu, a nakładanie staje się nierównomierne. Wtedy kupujący płacą podwójnie: najpierw za źle wydrukowany szablon, a następnie za poprawki, czas czyszczenia i opóźnienia w produkcji.

Współczynnik powierzchni

Proporcje obrazu

• > 1.5 doskonały margines uwalniania
• 1.0 do 1.5 nadaje się do obróbki przy dobrej jakości szablonu i kontroli procesu
• często niestabilne wydanie, rozważ cieńszy szablon lub zejście

Optymalizacja apertury dla komponentów i podkładek termicznych

W montażu PCB stosowanie zasady 1 do 1 w stosunku do padów wszędzie rzadko jest optymalne. Celem jest nałożenie odpowiedniej objętości pasty na odpowiednie pady, przy jednoczesnym zminimalizowaniu mostków, pustych przestrzeni i pływania elementów.

Redukcja przysłony

• Podkładki termiczne zmniejszyć całkowite pokrycie, aby zapobiec unoszeniu się i pomóc w odgazowywaniu
• Przez w pad zmniejszyć otwór, aby ograniczyć przedostawanie się pasty do otworów przelotowych
• Kontrola nagrobka wyrównuje osady między płytkami chipowymi, gdy jedna strona ma większą dominację termiczną

Powiększenie apertury

• Skrzydło mewy i prowadzenie J może wymagać kontrolowanego wzrostu w celu formowania filetów
• Duże przewody połączeniowe może wymagać większej objętości w zależności od masy ołowiu
• Przypnij wklej przetopienie przelotowe wymaga użycia pasty inżynieryjnej w otworach

Optymalizacja kształtu apertury

• Zaokrąglone rogi poprawia uwalnianie w przypadku małych otworów i zmniejsza przywieranie pasty
• Domowa płyta często stosowany w przypadku przewodów o małej wysokości dźwięku w celu zmniejszenia ryzyka mostkowania

Strategia okienkowania podkładek termicznych

• Całkowite pokrycie zwykle 50 do 80 procent powierzchni podkładki
• Wzór wiele małych okien zamiast jednego solidnego otworu
• Szczeliny okienne zapewniają ścieżki odgazowania i zmniejszają ryzyko wypróżnień
• Prześwit krawędzi trzymaj pastę z dala od krawędzi podkładki, aby zapobiec jej wyciskaniu

Pobierz recenzję projektu szablonu

Czynniki wpływające na koszt szablonu i co należy wysłać monterowi

Wielu kupujących zadaje proste pytanie: ile kosztuje szablon do nakładania pasty lutowniczej? Odpowiedź zależy od płytki PCB i specyfikacji szablonu. W montażu PCB najniższa cena szablonu nie zawsze oznacza najniższy koszt całkowity, jeśli powoduje niestabilny wydruk, dodatkowe czyszczenie lub przeróbki. Poniżej przedstawiamy czynniki wpływające na koszty, które mają największe znaczenie w rzeczywistej produkcji.

Główne czynniki wpływające na cenę szablonu

• Typ szablonu szablony w ramkach są droższe od szablonów bez ramek, ale są szybsze na liniach produkcyjnych
• Grubość szablonu nietypowa grubość może zwiększyć koszty i czas realizacji, zwłaszcza gdy dostawca nie ma jej na stanie
• Szablon schodkowy regiony obniżające lub podwyższające cenę zwiększają się ze względu na dodatkową obróbkę i ściślejszą kontrolę procesu
• Możliwość precyzyjnego pomiaru wysokości dźwięku bardzo małe otwory mogą wymagać wyższej jakości wykończenia cięcia lub specjalistycznych procesów szablonowych
• Powłoka nano zwiększa koszty, ale może skrócić czas przyklejania się pasty i czyszczenia w przypadku małych otworów
• Wielkość zamówienia prototypy pojedynczych szablonów kosztują więcej na sztukę niż powtarzane wersje

Jak obniżyć koszt szablonu bez zwiększania ryzyka montażu

• Jeśli pozwala na to najmniejszy skok, użyj standardowej grubości zamiast wymuszać szablon schodkowy
• Rezerwuj szablony stopni dla prawdziwych płyt o mieszanym skoku, gdzie współistnieją drobny skok i duże części mocy
• Przed zapłaceniem za specjalistyczne szablony skorzystaj z optymalizacji kształtu otworu
• Udostępnij montażyście odstęp między komponentami i najmniejsze rozmiary padów, aby mógł wybrać najbardziej opłacalną grubość

Informacje do wysłania w celu uzyskania dokładnej wyceny szablonu i jego przeglądu

• Warstwy pasty Gerber na górze i na dole
• Informacje o składzie zarządu i panelach, jeśli ma to zastosowanie
• Lista kluczowych komponentów skupiająca się na QFN QFP BGA o minimalnym skoku i miniaturowych elementach pasywnych
• Jakiekolwiek znane problemy, takie jak tworzenie nagrobków lub mostkowanie z poprzednich kompilacji

Ryzyko związane z szablonem i wydrukiem powinno być analizowane w ramach procesu produkcyjnego. Nasi inżynierowie uwzględniają kontrole związane z szablonem w ogólnym przeglądzie gotowości do produkcji:
bezpłatna recenzja DFM.

Wybór szablonu zależy również od zasad montażu PCB, takich jak zabezpieczenie punktów odniesienia i strategia montażu paneli. Praktyczna lista kontrolna skupiona na montażu znajduje się tutaj:
Zasady projektowania zespołów PCB.

Skontaktuj się z Highleap Electronics w celu optymalizacji apertury szablonu i uzyskania rekomendacji uwzględniającej koszty. Udostępnienie plików Gerber z warstwą pasty oraz minimalnego skoku na płytce PCB pomoże nam zaproponować strategię dotyczącą grubości szablonu i apertury, która zrównoważy cenę i wydajność.