În domeniul producției electronice, în special în fluxul de proces al tehnologiei de montare la suprafață (SMT),plasă de oțel pcb, ca matriță specială SMT, afectează direct calitatea sudurii și performanța produselor electronice în ceea ce privește calitatea producției. O înțelegere profundă a producției de plase de oțel PCB este de mare importanță pentru îmbunătățirea nivelului de fabricație electronică.
1, Definiția și funcția plasei de oțel pcb
Plasa de oțel pcb, cunoscută și sub numele de șablon SMT, este realizată în principal din material din oțel inoxidabil. Funcția sa de bază este de a ajuta la depunerea precisă a pastei de lipit, asigurându-se că o cantitate adecvată de pastă de lipit este transferată cu precizie în poziția desemnată de pe placa de circuite stampate goală. Pe linia de producție SMT, pasta de lipit este imprimată uniform pe plăcuțele de lipit ale PCB prin orificiile de plasă ale plasei de oțel, punând bazele pentru montarea și lipirea ulterioară a componentelor și este o verigă cheie în asigurarea fiabilității și stabilității conexiunilor electrice ale produselor electronice.
2, Procesul de fabricație a plasei de oțel PCB
(1) Metoda de gravare chimică
Fluxul procesului: În primul rând, proiectați și aranjați tabla de oțel folosind un software profesional pentru a genera fișiere de date precise. Ulterior, un material fotosensibil este acoperit uniform pe suprafața tablei de oțel. Utilizând tehnologia de imagistică directă laser LDI, modelul din fișierul de date este proiectat direct pe tabla de oțel acoperită cu material fotosensibil sub forma unui fascicul laser, completând operația de expunere. În continuare, se realizează dezvoltarea pentru a îndepărta materialul fotosensibil neexpus și pentru a expune zonele care trebuie gravate. Reutilizați soluția de gravare pentru a grava tabla de oțel pentru a forma forma dorită a ochiului și, în sfârșit, finalizați producția de plasă de oțel prin curățarea tablei de oțel și pașii de întindere a plasei.
Caracteristici: Această metodă poate fi turnată dintr-o singură mișcare, cu o viteză de producție relativ rapidă și un cost redus. Cu toate acestea, are defecte evidente și, în timpul procesului de gravare, este ușor să faci ca ochiul să aibă o formă de clepsidră sau dimensiunea deschiderii să devină mai mare (gravare excesivă) din cauza dificultății de a controla cu precizie gradul de gravare. Mai mult, procesul de producție este foarte influențat de factori obiectivi precum experiența operatorilor și calitatea substanțelor chimice, rezultând o acumulare semnificativă de erori, făcându-l mai puțin potrivit pentru producerea de plase de oțel cu pas fin. În plus, substanțele chimice utilizate în gravarea chimică pot provoca poluarea mediului, ceea ce nu este în conformitate cu conceptele actuale de protecție a mediului.
(2) Metoda de tăiere cu laser
Fluxul procesului: generați fișiere de date precise prin intermediul software-ului de proiectare profesional, utilizați raze laser de{0}}energie mare pentru a tăia tablele de oțel conform fișierelor de date și tăiați cu precizie găurile din plasă conform modelului de proiectare. După tăiere, tabla de oțel este lustruită pentru a îndepărta bavurile și zgura generate în timpul procesului de tăiere, iar în final se realizează procesul de întindere a ochiurilor.
Caracteristici: Metoda de tăiere cu laser are avantajul unei precizii ridicate a producției de date și este mai puțin afectată de factorii obiectivi. Deschiderea trapezoidală tăiată de aceasta este benefică pentru deformarea pastei de lipit, permițând tăierea precisă și îndeplinirea cerințelor de-înaltă precizie pentru producția de plase de oțel. Cu toate acestea, această metodă implică tăierea găurilor de plasă una câte una, care este lent de produs și relativ costisitor. Cu toate acestea, datorită performanței sale excelente cuprinzătoare, este în prezent cea mai utilizată în industria plaselor de oțel SMT.
(3) Metoda electroformarii
Fluxul procesului: Aplicați un film fotosensibil în mod uniform pe substrat, utilizați tehnologia de imagistică directă laser LDI pentru expunere, formați un model specific pe filmul fotosensibil și apoi fixați modelul prin dezvoltare. Apoi, procesul de galvanizare cu nichel este efectuat pentru a depune metalul de nichel într-o zonă specifică, formând treptat forma dorită a plasei de oțel. După formare, curățați tabla de oțel pentru a îndepărta impuritățile și, în final, efectuați operația de întindere a plasei.
Caracteristici: Pereții din plasă de oțel produși prin metoda de galvanizare sunt netezi, potriviti în special pentru producerea de plasă de oțel cu distanță ultra-fină, care poate satisface nevoile de sudare a componentelor cu distanță ultra densă în dezvoltarea produselor electronice spre miniaturizare și integrare. Cu toate acestea, procesul său de fabricație este dificil, implică utilizarea agenților chimici, poluează mediul și are un ciclu de producție lung și un cost ridicat, ceea ce limitează aplicarea pe scară largă-.
3, Materiale necesare pentru realizarea plaselor de oțel PCB
(1) pcb
PCB-ul furnizat trebuie să aibă versiunea corectă și să nu aibă probleme precum deformarea, deteriorarea sau spargerea. Este o referință importantă pentru producția de plase de oțel, asigurându-se că aspectul găurilor din oțel se potrivește cu poziția plăcuțelor de lipit pentru PCB.
(2) Fișier de date
Cerințe de format: grupurile de procesare acceptă de obicei mai multe formate de date CAD, cum ar fi GERBER, HPGL,. POST,. pcb,. GWK,. CWK,. PWK,. DXF,. PDF, etc. Între timp, similar cu PAD2000,POWERpcb,GCCAM4.14,PROTEL,AUTOCADR14(2000),CLIENT98,CAW350W,V2001 Datele de proiectare a software-ului sunt de asemenea compatibile. Când fișierul de date este prea mare, trebuie utilizat ZIP. ARJ,. LZH și alte formate de compresie sunt comprimate și transmise.
Cerințe de conținut: fișierul de date trebuie să includă stratul de pastă de lipit SMT, care ar trebui să includă date Fiducial Mark și date despre forma PCB, precum și date despre stratul de caractere pentru a distinge clar informațiile cheie, cum ar fi fața și spatele datelor, categoriile de componente etc., oferind suport de date cuprinzător și precis pentru producția de plase de oțel.
(3) Explicație detaliată a fișierelor GERBER
Fișierul GERBER a fost propus de compania americană GERBER, care convertește informațiile PCB în date electronice care pot fi recunoscute prin diferite funcții optice de desen, cunoscute și sub denumirea de fișiere optice de desen. Este o structură software cu coordonate X, Y și comenzi suplimentare, cunoscută oficial ca „format RS274”, care a devenit fișierul în format standard în industria PCB-urilor. Fișierul GERBER trebuie utilizat împreună cu fișierul Aperture list, care definesc împreună punctul de pornire, forma și dimensiunea graficului. D-Codul specifică dimensiunea și forma graficelor, cum ar fi liniile, găurile și plăcuțele din circuit. Fișierele GERBER sunt împărțite în două tipuri: RS274D și RS274X. RS274D conține X și YDATA, dar nu include fișiere D-Cod; RS274X conține simultan conținutul fișierelor X, YDATA și D-Cod.
4, Design de deschidere a plasei de oțel
Designul deschiderii plasei de oțel afectează direct efectul de deformare al pastei de lipit, determinat în principal de trei factori: raportul lățime-grosime/raportul suprafeței deschiderii, forma geometrică a peretelui lateral al deschiderii și netezimea peretelui găurii. Ultimii doi factori sunt determinați în principal de tehnologia de fabricare a plaselor de oțel, în timp ce raportul lățime-grosime și raportul suprafeței deschiderii sunt considerațiile cheie în procesul de proiectare.
(1) Raportul lățime/grosime și raportul suprafeței
Definiție: Raportul lățime-grosime se referă la raportul dintre lățimea deschiderii și grosimea plasei de oțel; Raportul suprafeței se referă la raportul dintre zona deschiderii și zona secțiunii transversale-a peretelui găurii. În general, pentru a obține un efect de deformare bun, raportul lățime-grosime ar trebui să fie mai mare de 1,5, iar raportul suprafeței ar trebui să fie mai mare de 0,66. Când lungimea deschiderii nu atinge de 5 ori lățimea, raportul de suprafață este utilizat pentru a prezice situația de deformare a pastei de lipit, în timp ce în alte cazuri, se ia în considerare raportul lățime-grosime.
Exemplu de deschidere a componentelor: Luând ca exemplu componente comune, cum ar fi componentele QFP, când PITCH este de 0,635 mm, lățimea plăcuței este de 0,35 mm, lățimea deschiderii este în general proiectată să fie de 0,30-0,31 mm și grosimea șablonului este de 0,15-0,18 mm. În acest moment, raportul lățime/grosime este între 1,7-2,1, iar raportul suprafeței este între 0,69-0,85; Pentru componentele BGA, dacă diametrul plăcuței este Φ 1,27 mm, diametrul deschiderii este de obicei Φ 0,75 mm, grosimea șablonului este de 0,15-0,18 mm, iar raportul ariei este între 1,0-1,25. Diferitele componente au standarde diferite de proiectare a deschiderii în funcție de dimensiunea, distanța și alte caracteristici.
(2) Considerații speciale de proiectare
Pentru componentele tip cip peste 0603 (1608), designul ar trebui să se concentreze pe problema prevenirii granulelor de lipire. Componente IC/QFP cu pas fin, pentru a preveni concentrarea tensiunilor, cel mai bine este să aveți colțuri rotunjite la ambele capete ale deschiderii; Același lucru este valabil și pentru componentele BGA și 0402, 0201 cu găuri pătrate. Componenta în formă de cip adoptă o metodă de deschidere concavă pentru a preveni eficient fenomenul pietrelor funerare componente. În același timp, lățimea de deschidere a designului plasei de oțel ar trebui să asigure că cel puțin 4 bile de tablă pot trece fără probleme.
(3) Design adeziv al deschiderii plasei din oțel
Experiența în proiectarea deschiderilor din plasă de oțel folosind tehnologia adezivilor este crucială. Deschiderea plasei de oțel adeziv este în general proiectată ca o bandă lungă sau o gaură circulară. Dacă se utilizează poziționarea punctului fără MARK, trebuie să se deschidă două găuri de poziționare. Lățimea W a deschiderii alungite este de obicei între 0,3 mm și 2,0 mm; Diametrul găurii circulare variază în funcție de componentă, de exemplu, componenta 0603 corespunde unui diametru al găurii circulare de 0,36 mm, iar componenta 0805 corespunde cu 0,55 mm. Grosimea plasei de oțel adeziv este, în general, selectată ca 0,15 mm-0,2 mm.
5, Post-tratarea plasei de oțel
Gravarea și galvanizarea plaselor de oțel nu necesită, în general, post{0}}procesare, care vizează în principal plasele de oțel cu laser. Datorită formării zgurii metalice care aderă de pereții găurilor și de deschideri în timpul tăierii cu laser, este de obicei necesar un tratament de lustruire a suprafeței. Slefuirea poate nu numai să îndepărteze zgura, ci și să aspre suprafața tablei de oțel, să mărească frecarea suprafeței, să faciliteze rularea pastei de lipit și să îmbunătățească efectul de lipit. Dacă este necesar, „lustruirea electrică” poate fi, de asemenea, aleasă pentru a îndepărta în continuare zgura și pentru a îmbunătăți calitatea peretelui găurii.
6, Curățarea și întreținerea plasei de oțel
În timpul utilizării plasei de oțel, pasta de lipit sau adezivul vor rămâne pe plasă și suprafață. Dacă nu este curățată la timp, aceasta va afecta calitatea ulterioară a imprimării și chiar va bloca plasa. Metodele obișnuite de curățare includ ștergerea și curățarea cu ultrasunete. Ștergerea folosește, de obicei, o cârpă fără scame înmuiată în prealabil în agent de curățare pentru a îndepărta manual pasta de lipit solidificată sau adeziv. Curățarea cu ultrasunete este împărțită în tip de imersie și tip de pulverizare, iar alți producători folosesc o mașină de curățare cu ultrasunete semi-automatică. În plus, în utilizarea zilnică, trebuie acordată atenție evitării presiunii excesive asupra plasei de oțel și asigurării nivelului plasei de oțel și a pcb-ului în timpul tipăririi pentru a menține calitatea plasei de oțel și a prelungi durata de viață a acesteia.