Ghid de proiectare a aperturii șablonului pentru PCBA rentabil

Cuprins

1. Fundamentele designului aperturii stencilului
2. Reguli privind raportul de suprafață și raportul de aspect
3. Optimizarea diafragmei pentru componente și plăcuțe termice
4. Factorii de cost ai șabloanelor și ce să trimiteți asamblorului

La Highleap Electronics, producem PCB-uri și realizăm construcții de ansambluri SMT în fiecare zi. Proiectarea șabloanelor nu este doar un subiect de calitate, ci și un subiect de cost. Strategia corectă a aperturii previne refacerea și întârzierile pe linie, în timp ce specificația corectă a șablonului evită plata pentru opțiuni de care nu aveți nevoie. Acest ghid explică regulile practice pentru apertura șablonului și factorii de cost reali care îi interesează pe cumpărători.

Fundamentele designului aperturii stencilului

Un șablon de pastă de lipit transferă pasta pe plăcuțele PCB în timpul imprimării. Apertura șablonului este deschiderea care definește unde se depune pasta și câtă pastă se eliberează. Chiar și atunci când configurația PCB-ului este corectă, o strategie greșită a aperturii poate cauza pastă insuficientă, pastă excesivă, punți, formarea de bule de lipire sau flotarea componentelor în timpul reflow-ului.

Cum funcționează transferul de pastă

1. Racleta aplică pasta de lipit pe suprafața șablonului
2. Pasta umple fiecare deschidere
3. Șablonul se separă de PCB
4. Pasta se desprinde de pe pereții deschiderilor și se depune pe plăcuțe

Variabile cheie care influențează rezultatele imprimării

• Dimensiunea diafragmei dimensiunile deschiderii pot fi reduse sau modificate în comparație cu dimensiunea plăcuței
• Grosimea șablonului acționează direct volumul, de obicei de la 0.10 mm la 0.15 mm, în funcție de pas și amestecul piesei
• Forma deschiderii dreptunghi colțuri rotunjite modele de ferestre home plate
• Calitatea peretelui Pereții mai netezi îmbunătățesc eliberarea și reduc frecvența de curățare

Calculul volumului de pastă

Dacă pregătiți un pachet complet de predare pentru asamblarea PCB-urilor, deciziile privind șabloanele ar trebui să se alinieze cu setul complet de date de fabricație. Această listă de verificare ajută la evitarea fișierelor lipsă sau nepotrivite:
Cerințe pentru fișierele de asamblare.

Reguli privind raportul de suprafață și raportul de aspect

Două rapoarte prevăd dacă pasta se va elibera curat din diafragmă. Când rapoartele sunt prea mici, pasta se lipește de pereții diafragmei, iar depunerile devin inconsistente. Atunci cumpărătorii plătesc de două ori, mai întâi pentru un șablon care se imprimă prost, apoi pentru refacere, timp de curățare și întârzieri în producție.

Raportul de suprafață

raport de aspect

• > 1.5 marjă de eliberare excelentă
• 1.0 la 1.5 lucrabil cu o calitate bună a șablonului și control al procesului
• eliberare adesea instabilă, luați în considerare un șablon mai subțire sau o reducere a dimensiunii

Optimizarea diafragmei pentru componente și plăcuțe termice

În asamblarea PCB-urilor, utilizarea unei reguli de 1 la 1 pentru diafragmă și pad este rareori optimă. Scopul este de a pune volumul potrivit de pastă pe pad-urile potrivite, minimizând în același timp punțile, golurile și plutirea componentelor.

Reducerea diafragmei

• Tampoane termice reduceți acoperirea totală pentru a preveni plutirea și a ajuta la degazare
• Via în pad reduceți deschiderea pentru a limita pătrunderea pastei în canale
• Controlul pietrelor funerare echilibrează depunerile dintre plăcuțele de cip atunci când o parte este mai dominantă termic

Mărirea diafragmei

• Aripă de pescăruș și plumb J poate necesita o creștere controlată pentru formarea fileului
• Cabluri de conectare mari poate necesita mai mult volum în funcție de masa plumbului
• Pastă cu ac Refluirea prin găuri necesită pastă special concepută în găuri

Optimizarea formei diafragmei

• Colturi rotunjite îmbunătățește eliberarea pentru diafragme mici și reduce lipirea pastei
• Placa de acasă adesea folosit pe cabluri cu pas fin pentru a reduce riscul de punte

Strategia de ferestre cu plăcuțe termice

• Acoperire totală de obicei 50 până la 80% din suprafața plăcuței
• Model mai multe ferestre mici în loc de o singură deschidere solidă
• Goluri de ferestre asigură căi de degazare și reduc riscul de golire a gazelor
• Distanță la margine țineți pasta departe de marginea plăcuței pentru a reduce stoarcerea

Obțineți o recenzie a designului de șablon

Factorii de cost ai șabloanelor și ce să trimiteți asamblorului

Mulți cumpărători pun o întrebare simplă: cât costă un șablon pentru pastă de lipit. Răspunsul real depinde de PCB-ul dvs. și de specificațiile șablonului. În asamblarea PCB-urilor, cel mai mic preț pentru șablon nu este întotdeauna cel mai mic cost total dacă acesta provoacă imprimare instabilă, curățare suplimentară sau refacere. Mai jos sunt factorii de cost care contează cel mai mult în producția reală.

Principalii factori determinanți ai prețului șablonului

• Tip de șablon Șabloanele înrămate costă mai mult decât șabloanele fără ramă, dar sunt mai rapide pe liniile de producție
• Grosimea șablonului grosimea neobișnuită poate crește costurile și timpul de livrare, mai ales atunci când furnizorul nu îl are în stoc
• Șablon treptat Regiunile cu trepte de reducere sau creștere a prețurilor cresc din cauza prelucrării suplimentare și a unui control mai strict al procesului
• Capacitate de pas fin diafragmele foarte mici pot necesita finisare de calitate superioară sau procese speciale de șablon
• Nano-acoperire cost suplimentar, dar poate reduce lipirea pastei și timpul de curățare la deschiderile mici
• Volumul comenzii Șabloanele prototip unice costă mai mult per bucată decât construcțiile repetate

Cum să reduci costul șablonului fără a crește riscul de asamblare

• Folosește o grosime standard atunci când cel mai mic pas permite acest lucru, în loc să forțezi un șablon în trepte.
• Șabloane de rezervă pentru trepte, potrivite pentru plăci cu pas mixt, unde coexistă piese cu pas fin și componente de putere mare.
• Folosește optimizarea formei diafragmei înainte de a plăti pentru opțiuni de șabloane speciale
• Împărtășește pasul componentelor și dimensiunile minime ale plăcuțelor cu asamblorul, astfel încât să aleagă grosimea cea mai rentabilă.

Informații de trimis pentru stabilirea prețurilor și revizuirii corecte a șabloanelor

• Straturi de pastă Gerber deasupra și dedesubt
• Schema consiliului de administrație și informații despre componența panelurilor, dacă este cazul
• Listă de componente cheie axată pe BGA QFN QFP cu pas minim și componente pasive miniaturizate
• Orice probleme cunoscute, cum ar fi tombstoning-ul sau bridging-ul din versiunile anterioare

Riscul legat de șabloane și imprimare ar trebui revizuite ca parte a unui proces de fabricabilitate. Inginerii noștri includ verificări legate de șabloane în revizuirea generală a pregătirii pentru construcție:
Recenzie DFM gratuită.

Alegerea șabloanelor depinde și de regulile de asamblare a PCB-urilor, cum ar fi distanța dintre elementele de referință și strategia panourilor. Pentru o listă de verificare practică axată pe asamblare, consultați:
Reguli de proiectare a ansamblului PCB.

Contactați Highleap Electronics pentru optimizarea aperturii șablonului și o recomandare axată pe costuri. Partajarea datelor despre stratul de pastă Gerbers plus pasul minim de pe PCB-ul dvs. ne ajută să propunem o strategie pentru grosimea șablonului și deschiderea acestuia care să echilibreze prețul și randamentul.