Рекомендации по проектированию трафаретных отверстий для экономичной сборки печатных плат

Содержание

1. Основы проектирования трафаретных апертур
2. Правила соотношения площадей и соотношения сторон
3. Оптимизация апертуры для компонентов и теплоотводящих прокладок.
4. Факторы стоимости трафарета и что следует отправить сборщику.

В компании Highleap Electronics мы ежедневно производим печатные платы и выполняем сборку SMT-компонентов. Разработка трафаретов — это не только вопрос качества, но и вопрос стоимости. Правильная стратегия выбора размера апертуры предотвращает доработки и задержки в производстве, а правильная спецификация трафарета позволяет избежать переплаты за ненужные опции. В этом руководстве объясняются практические правила выбора размера апертуры трафарета и реальные факторы, влияющие на стоимость, которые важны для покупателей.

Основы проектирования трафаретных апертур

Трафарет для паяльной пасты переносит пасту на контактные площадки печатной платы во время печати. ​​Отверстие трафарета определяет, куда наносится паста и какое количество пасты выпускается. Даже при правильной компоновке печатной платы, неправильная стратегия расположения отверстий может привести к недостаточному или избыточному количеству пасты, образованию перемычек, образованию шариков припоя или выплыванию компонентов во время оплавления.

Как работает перенос пасты

1. С помощью ракеля паяльная паста распределяется по поверхности трафарета.
2. Паста заполняет каждое отверстие.
3. Трафарет отделяется от печатной платы.
4. Паста отслаивается от стенок отверстий и откладывается на подушечках.

Ключевые факторы, влияющие на результаты печати

• Размер диафрагмы Размеры отверстий могут быть уменьшены или изменены по сравнению с размером прокладки.
• Толщина трафарета напрямую влияет на объем, обычно от 0.10 мм до 0.15 мм в зависимости от шага и состава компонентов.
• Форма апертуры прямоугольник со скругленными углами домашняя база оконные узоры
• Качество стен Более гладкие стенки улучшают отталкивание влаги и снижают частоту очистки.

Расчет объема пасты

Если вы готовите полный пакет документации для передачи на сборку печатных плат, решения по выбору трафаретов должны соответствовать всему вашему производственному набору данных. Этот контрольный список поможет избежать отсутствия или несоответствия файлов:
Требования к файлу сборки.

Правила соотношения площадей и соотношения сторон

Два соотношения позволяют предсказать, будет ли паста чисто отделяться от отверстия. Когда эти соотношения слишком низкие, паста прилипает к стенкам отверстия, и нанесение становится неравномерным. В этом случае покупатели платят дважды: сначала за трафарет с плохой печатью, а затем за переделку, время на очистку и задержки в производстве.

Соотношение площади

Соотношение сторон

• > 1.5 отличный запас прочности при выпуске
• 1.0 - 1.5 Пригодно для использования при хорошем качестве трафарета и контроле технологического процесса.
• Часто наблюдается нестабильное высвобождение, рассмотрите возможность использования более тонкого трафарета или ступенчатого перехода.

Оптимизация апертуры для компонентов и теплоотводящих прокладок.

При сборке печатных плат применение правила 1 к 1 для всех контактных площадок редко бывает оптимальным. Цель состоит в том, чтобы нанести правильный объем пасты на правильные контактные площадки, минимизируя при этом образование перемычек, пустот и зависание компонентов.

Уменьшение апертуры

• Термопрокладки Уменьшить общую площадь покрытия, чтобы предотвратить всплывание и способствовать выделению газов.
• Через прокладку Уменьшить отверстие, чтобы ограничить проникновение пасты в переходные отверстия.
• Управление надгробными камнями Уравновешивание отложений между контактными площадками чипа происходит, когда одна сторона более подвержена воздействию тепла.

Увеличение диафрагмы

• Крыло чайки и J-образная ведущая балка Возможно, потребуется контролируемое увеличение для формирования филе.
• Большие соединительные провода В зависимости от массы свинца может потребоваться больший объем.
• Закрепить вставить Для пайки оплавлением в отверстиях требуется специально разработанная паяльная паста.

Оптимизация формы апертуры

• Закругленные углы Улучшает отделение пасты от небольших отверстий и уменьшает ее прилипание.
• Главная пластина часто используется на проводниках с малым шагом для снижения риска образования перемычек.

стратегия использования окон для термопрокладок

• Полное покрытие обычно от 50 до 80 процентов площади подушки.
• шаблон множество маленьких окон вместо одного сплошного проема
• Щели между окнами обеспечивают пути для отвода газов и снижают риск недержания мочи
• Зазор кромки Придерживайте пасту, чтобы она не выдавливалась за край подушечки.

Получить обзор дизайна трафарета

Факторы стоимости трафарета и что следует отправить сборщику.

Многие покупатели задают простой вопрос: сколько стоит трафарет для паяльной пасты? Реальный ответ зависит от вашей печатной платы и характеристик трафарета. В процессе сборки печатных плат самая низкая цена трафарета не всегда означает самую низкую общую стоимость, если это приводит к нестабильной печати, дополнительной очистке или доработке. Ниже перечислены факторы, влияющие на стоимость, которые наиболее важны в реальном производстве.

Основные факторы, влияющие на цену трафарета

• Тип трафарета Трафареты в рамке стоят дороже, чем трафареты без рамки, но быстрее изготавливаются на производственных линиях.
• Толщина трафарета Необычная толщина может увеличить стоимость и сроки поставки, особенно если поставщик не имеет ее на складе.
• Трафарет шага Ступенчатые или ступенчатые области увеличивают стоимость из-за дополнительной обработки и более жесткого контроля процесса.
• Возможность точного шага Для очень маленьких отверстий может потребоваться более качественная резка и финишная обработка или специальные трафаретные процессы.
• Нано покрытие Это увеличивает стоимость, но может сократить прилипание пасты и время очистки на отверстиях малого диаметра.
• Объем заказа Изготовление прототипов трафаретов в единственном экземпляре обходится дороже за единицу, чем их многократное производство.

Как снизить стоимость трафаретов без увеличения риска при сборке.

• Используйте стандартную толщину, если это позволяет минимальный шаг печатной формы, вместо того, чтобы использовать ступенчатый трафарет.
• Трафареты для ступенчатой ​​схемы следует использовать только на платах со смешанным шагом выводов, где одновременно присутствуют компоненты с малым шагом и крупные силовые компоненты.
• Перед оплатой специальных трафаретных опций воспользуйтесь оптимизацией формы диафрагмы.
• Сообщите сборщику шаг расположения компонентов и наименьшие размеры контактных площадок, чтобы он выбрал наиболее экономичную толщину.

Информация, которую необходимо отправить для точного расчета стоимости трафарета и его проверки.

• Слои пасты Gerber сверху и снизу
• Информация о составе совета и, если применимо, о его структуре и составе коллегии.
• Список основных компонентов с упором на QFN, QFP, BGA и миниатюрные пассивные компоненты с минимальным шагом выводов.
• Любые известные проблемы, такие как «надгробие» или «перекрытие» в предыдущих версиях игры, возникшие в ходе разработки.

Риски, связанные с трафаретами и печатью, следует оценивать в рамках процесса обеспечения технологичности производства. Наши инженеры включают проверки, связанные с трафаретами, в общую оценку готовности к сборке:
бесплатный обзор DFM.

Выбор трафаретов также зависит от правил сборки печатной платы, таких как запреты на использование реперных точек и стратегия размещения элементов на панели. Практический контрольный список для сборки см.:
правила проектирования сборки печатных плат.

Обратитесь в Highleap Electronics для оптимизации размера апертуры трафарета и получения рекомендаций по снижению затрат. Предоставив файлы Gerber с данными о слое пасты и минимальном шаге выводов на вашей печатной плате, мы сможем предложить стратегию толщины трафарета и размера апертуры, которая обеспечит баланс между ценой и выходом годной продукции.