Для монтажа компонентов различных размеров используют ступенчатый трафарет. С другой стороны, существует довольно гибкий подход: трафарет - под более крупные компоненты, а затем - игольчатый дозатор для более мелких деталей.О проблеме печати компонентов разного размера сказано уже немало. Например, для некоторых больших компонентов требуется много пасты, и необходимо использовать более толстый трафарет. Для микрокомпонентов — меньше пасты, и хотелось бы использовать более тонкий трафарет.
Есть компромисное решение — ступенчатый трафарет, но и для него существуют различные ограничения. Вариант — подбирать размер трафарета для более крупных компонентов, а затем использовать игольчатый дозатор для более мелких компонентов, может быть и медленнее, но кажется более гибким, чем ступенчатые трафареты.
Конечно, есть люди, использующие дозирование для улучшения трафаретной печати. Это было давно, во времена ручек с пастой, интрузивного оплавления или оплавлением сквозных отверстий, когда дополнительную пасту вносили с помощью дозатора, чтобы качественно заполнить сквозные отверстия на компонентах.
С другой стороны, можно печатать всю плату с помощью более тонкого трафарета как для больших, так и маленьких компонентов, а затем увеличить объем пасты для больших компонентов с помощью игольчатого дозатора. Похоже, что на данном производстве у трафарета вообще не предусмотрены отверстия для маленьких компонентов.
Предлагается же, наоборот, использовать толстый трафарет для печати крупных компонентов, а затем распределяют нужный объем пасты для более мелких компонентов с помощью дозатора. И это действительно уникальный (и несколько странный) подход. Мало того, что это ужасно громоздко, так добавляет еще один совершенно ненужный процесс и инструменты.
По поводу ступенчатого трафарета — у него есть свои ограничения: интервал и максимальное количество ступеней, которые можно сделать, ограничения из-за высоких и узких отверстий для сверхминиатюрных компонентов. Подъем области менее 0,5 миллиметра и корпуса 0201 и 01005.
Есть вариант применения твердых припойных заготовок, преформ. Используется тонкий трафарет, печатается вся плата, но в процессе добавляется дополнительный объем пасты в виде преформ для более крупных компонентов. Эти преформы находятся на ленте или катушке.
Есть более сложный вариант — это использование двух совершенно разных трафаретов и двух печатных машин. Сначала с тонким, а затем со вторым более толстым трафаретом. Но поскольку большинство не хочет вкладывать средства в две машины для трафаретной печати на одной линии, это, вероятно, самый дорогой и сложный вариант.
Не вижу причин, по которым вы не могли бы применить что-нибудь из вышесказанного, но именно дозирование существенно замедляет процесс.
Комментарии
Квадратные или прямоугольные заготовки, поставляемые в виде ленты в рулоне, успешно использовались для увеличения объемов паяльной пасты на больших площадках, экранировании радиочастот или при использовании квадратного сквозного штифта в круглом отверстии с конца 1990-х годов. Это проверенный и надежный процесс, не требующий дополнительных капиталовложений и не увеличивающий время цикла сквозной обработки.
Mitch Holtzer, Alpha Assembly Solutions
Мы также видим у наших клиентов серьезную тенденцию к объединению текущей трафаретной печати и струйного дозирования пасты в одной производственной линии. Технология струйного дозирования может заменить трафаретную печать только при малых объемах (прототипирование, NPI,…). Для таких малых объемов сочетание с размещением на одной платформе может снизить общие требования к оборудованию и операциям.
Лучшей комбинацией, по-видимому, является трафаретная печать платы с помощью обычного трафарета для более крупных компонентов, а затем дозирование небольших объемов (маленькие точки, мелкий шаг) с помощью струйного дозирования припоя.
Такое лучшее сочетание будет в значительной степени зависеть от особенностей конечного пользователя (соотношение смешивания), и каждый проект должен быть правильно настроен. Струйная пайка припоя больше не требует очень специфических навыков процесса и может надежно выполняться в цеху с обычными операциями и имеющимися в продаже пастами.
Pierre Marechal, Essemtec USA LLC
Многие из наших клиентов оптимизируют дизайн своих трафаретов для небольших устройств и используют наш встроенный дозатор для дополнения областей, где требуется больший объем припоя. Это идеальное экономически эффективное решение для этого применения. Он также обеспечивает гибкость использования одной или двух головок, пасты и/или клея.
Дозатор также можно использовать для целей прототипирования, то есть для дозирования без трафарета. Точность превосходна, а стоимость составляет лишь часть стоимости альтернативных автоматизированных решений. Встроенный дозатор на платформе принтера дает вам лучшее из обоих миров: точность, скорость и гибкость материала традиционного процесса трафаретной печати и превосходное управление дозированием.
Mark Brawley, Speedprint Technology
Поскольку я работаю в компании по дозированию, я могу добавить несколько комментариев, которые относятся к этой теме. Мы видим, что дополнение трафаретной печати игольчатым дозированием довольно распространено в индустрии мобильных устройств, в основном в областях, где крепятся экраны RF.
Для этого есть несколько причин. Трафаретная печать просто не наносит достаточно пасты, необходимой для крепления экранов RF. Другая причина заключается в том, что под экранами RF находится много компонентов, например, CSP или PoP underfill. Если экран крепится как часть начальных циклов печати/оплавления, то это действительно ограничивает доступ к этим деталям, поскольку экран закрывает их. При игольчатом дозировании паяльной пасты после первого цикла оплавления процесс underfill значительно упрощается, поскольку вы можете получить доступ к каждому CSP/PoP с помощью системы струйного напыления underfill.
Одним из недостатков такого подхода является то, что припой, используемый для крепления экрана, должен для оплавления быть при более низких температурах, чем все остальные используемые припои. Еще одна область, где мы видим использование дозаторов припоя, — это когда у вас есть какая-либо 3D-геометрия на плате, например, если у вас есть углубленная область на плате или если вы монтируете компоненты друг на друга.
Dan Ashley, Nordson Asymtek, USA
По материалам с сайта www.circuitinsight.com Еще статьи по теме монтажа и изготовления печатных плат: