Leiterplattentechnisch - ​ PCBA Hörsaal: Wie man miniaturisierte Komponenten löst

In den letzten Jahren, mit steigenden Leistungsanforderungen an intelligente Endgeräte wie Smartphones und Tablet-Computer, die Leiterplattenherstellungsindustrie hat einen stärkeren Bedarf an Miniaturisierung und Verdünnung elektronischer Komponenten. Mit dem Aufstieg von tragbaren Geräten, diese Nachfrage ist noch größer. Zunehmend.

Mit immer kleineren Komponenten, es wird immer schwieriger für die Leiterplattenproduktion Prozess. Die Verbesserung der einmaligen Durchlaufrate ist zum Hauptziel des SMT-Verfahrenstechnikers geworden. Im Allgemeinen, mehr als 60% der Defekte in der SMT-Industrie beziehen sich auf den Lotpastendruck, Ein Schlüsselprozess in der SMT-Produktion. Die Lösung des Problems des Lotpastendrucks entspricht der Lösung der meisten Prozessprobleme im gesamten SMT-Prozess. Zur Zeit, Britische 01005 SMD-Geräte und 0.4-Seillänge BGA/CSP werden häufig in der SMT-Produktion verwendet. Eine kleine Anzahl metrischer 03015 SMD-Geräte werden auch in der Produktion verwendet, Während metrische 0201 SMD-Geräte derzeit nur in der Probeproduktion sind und voraussichtlich in den nächsten Jahren schrittweise in der Produktion eingesetzt werden.

Um die Herausforderungen zu verstehen, die miniaturisierte Bauteile für den Lotpastendruck mit sich bringen, müssen wir zuerst das Flächenverhältnis des Schablonendrucks (Area Ratio) verstehen.

Das Flächenverhältnis des Schablonendrucks (Flächenverhältnis)

Wenn das Verhältnis der Schablonenöffnungsfläche nicht den Anforderungen entspricht (die Schablone ist zu dick), wird das folgende Bild angezeigt. Wenn die Lötpaste gedruckt und entmolden wird, klebt die Lötpaste kleiner Bauteile an der Wand des Stahlgitters und fällt zum Löten ab. Die Menge an Lötpaste auf der Scheibe ist klein.

Wenn das Schablonenöffnungsflächenverhältnis die Anforderungen nicht erfüllt (die Schablone ist zu dick), erscheint das folgende Bild

Beim Lotpastendruck von miniaturisierten Pads ist es umso schwieriger, sich von der Schablonenlochwand zu trennen, je kleiner das Pad und die Schablonenöffnung sind. Um den Lotpastendruck von miniaturisierten Pads zu lösen, gibt es die folgenden Lösungen als Referenz:

1. Die direkteste Lösung besteht darin, die Dicke des Stahlnetzes zu reduzieren und das Flächenverhältnis der Öffnungen zu erhöhen.

Wie in der Abbildung unten gezeigt, ist das Löten der Pads von kleinen Komponenten nach Verwendung eines dünnen Stahlgitters gut. Wenn das produzierte Substrat keine großformatigen Komponenten aufweist, ist dies die einfachste und effektivste Lösung, aber wenn es große Komponenten auf dem Substrat gibt, werden die großen Komponenten aufgrund der geringen Menge an Zinn schlecht gelötet. Wenn es sich also um ein Substrat mit hoher Mischung mit großen Komponenten handelt, benötigen wir weitere Lösungen, die unten aufgeführt sind.

Die direkteste Lösung besteht darin, die Dicke des Stahlgitters zu reduzieren und das Flächenverhältnis der Öffnungen zu erhöhen.

2. Verwenden Sie die neue Stahlgittertechnologie, um die Anforderung an das Öffnungsverhältnis des Stahlgitters zu reduzieren.

1) FG (Feinkörnig) Stahlgitter

FG-Stahlblech enthält eine Art Niob-Element, das das Korn verfeinern und die Überhitzungsempfindlichkeit und Temperierbrüchigkeit von Stahl reduzieren und die Festigkeit verbessern kann. Die Lochwand des lasergeschnittenen FG-Stahlblechs ist sauberer und glatter als die des gewöhnlichen 304-Stahlblechs, das zum Entformen förderlicher ist. Das Öffnungsflächenverhältnis des Stahlgeflechts aus FG-Stahlblech kann niedriger als 0.65 sein. Verglichen mit dem 304-Stahlgeflecht mit dem gleichen Öffnungsverhältnis kann das FG-Stahlgeflecht etwas dicker als das 304-Stahlgeflecht gemacht werden, wodurch das Risiko von weniger Zinn in großen Komponenten verringert wird.

2) Elektrogeformtes Stahlgewebe

Das Herstellungsprinzip des galvanischen Stahlgitters: durch Drucken von Fotolackmaterial auf der leitfähigen Metallgrundplatte und dann Herstellung der galvanischen Schablone durch Abschirmung der Form und der ultravioletten Exposition, und dann Platzieren der dünnen Schablone in der galvanischen Formflüssigkeit für die galvanische Formung. Tatsächlich ist das Galvanisieren ähnlich wie das Galvanisieren, mit der Ausnahme, dass das Nickelblech nach dem Galvanisieren von der Bodenplatte entfernt werden kann, um ein Stahlgitter zu bilden.

Elektrogeformtes Stahlgeflecht

Das galvanische Stahlgitter hat die folgenden Eigenschaften: Es gibt keine Spannung innerhalb des Stahlblechs, die Lochwand ist sehr glatt, das Stahlgitter kann jede Stärke haben (innerhalb von 0.2mm, gesteuert durch die Galvanisierungszeit), der Nachteil ist, dass die Kosten hoch sind. Das Bild unten ist der Vergleich des Laser-Stahlgitters und der elektrogeformten Stahlgitterwand. Die glatte Lochwand des elektrogeformten Stahlgitters hat nach dem Drucken einen besseren Entformungseffekt, so dass das Öffnungsverhältnis so niedrig wie 0.5 sein kann.

Vergleich von Laser-Stahlgitter und elektrogeformten Stahlgitter Wandkarte

3) Leiter Stahlgitter

Das abgestufte Stahlgitter kann lokal verdickt oder verdünnt werden. Das teilweise verdickte Teil wird verwendet, um die Lötpads zu drucken, die eine große Menge Lötpaste erfordern, und das verdickte Teil wird durch Elektroformen realisiert, und die Kosten sind höher. Die Verdünnung wird durch chemisches Ätzen erreicht. Das verdünnte Teil wird verwendet, um die Pads von miniaturisierten Komponenten zu drucken, was den Entformungseffekt verbessert. Anwender, die kostensensibler sind, werden empfohlen, chemisches Ätzen zu verwenden, das kostengünstiger ist.

4) Nanobeschichtung. (Nano Ultra Coating)

Wenn eine Schicht Nanobeschichtung auf der Oberfläche des Stahlgitters beschichtet oder plattiert wird, lässt die Nanobeschichtung die Lochwand die Lötpaste abstoßen, so dass der Entformungseffekt besser ist und die Volumenstabilität des Lotpastendrucks konsistenter ist. Auf diese Weise ist die Druckqualität sicherer und die Anzahl der Reinigung und Wischen des Stahlgitters kann auch reduziert werden. Derzeit tragen die meisten inländischen Prozesse nur eine Schicht Nanobeschichtung auf, und der Effekt wird nach einer bestimmten Anzahl von Drucken geschwächt. Im Ausland gibt es Nanobeschichtungen direkt auf dem Stahlgitter überzogen, die eine bessere Wirkung und Haltbarkeit haben, und natürlich sind die Kosten auch höher.

3. Doppeltes Lötpastenformverfahren.

1) Druck/Druck

Zwei Druckmaschinen werden verwendet, um Lötpaste zu drucken und zu formen. Die erste verwendet gewöhnliche Schablone, um kleine Bauteilpads mit feiner Tonhöhe zu drucken, und die zweite verwendet 3D-Schablone oder Step-Schablone, um große Bauteil-Pads zu drucken. Diese Methode erfordert zwei Drucker, und die Kosten der Schablone sind auch hoch. Wenn eine 3D Schablone verwendet wird, Ein kammförmiger Abstreifer wird ebenfalls verwendet, die die Leiterplattenproduktionskosten, und die Produktionseffizienz ist auch gering.

2) Druck-/Sprühdosen

Der erste Lotpastendrucker druckt kleine Komponentenpads mit geringer Teilung und der zweite Inkjet-Drucker druckt große Komponentenpads. Auf diese Weise ist der Lötpastenformeffekt gut, aber die Kosten sind hoch und die Effizienz ist niedrig (abhängig von der Anzahl der großen Bauteilpads).

Formverfahren für doppelte Lötpaste

Benutzer können die oben genannten verschiedenen Lösungen entsprechend ihrer eigenen Situation verwenden. In Bezug auf Kosten und Produktionseffizienz sind die Verringerung der Dicke der Schablone, die Verwendung von Schablonen mit niedrigem Öffnungsflächenverhältnis und Schrittschablonen geeignetere Entscheidungen; Anwender mit niedrigem Output, hohen Qualitätsanforderungen und kostenunempfindlichen Benutzern können den Druck-/Jet-Druckplan wählen.