Teknik PCB - ​ Hal pelajaran PCBA: bagaimana untuk menyelesaikan komponen miniatur

Pada tahun-tahun terakhir, dengan meningkat keperluan prestasi peranti terminal cerdas seperti telefon cerdas dan komputer tablet, industri penghasilan PCB mempunyai permintaan yang lebih kuat untuk miniaturisasi dan penapisan komponen elektronik. Dengan peningkatan peranti yang boleh dipakai, permintaan ini lebih besar. Semakin banyak.

Dengan komponen yang lebih kecil dan lebih kecil, ia akan menjadi semakin sukar untuk proses produksi PCB. Perbaikan kadar melalui satu kali telah menjadi tujuan utama dari jurutera proses SMT. Secara umum, lebih dari 60% cacat dalam industri SMT berkaitan dengan cetakan pasta solder, yang merupakan proses kunci dalam produksi SMT. Solving problem of solder paste printing is equivalent to solving most of the process problems in the whole SMT process. Pada masa ini, peranti SMD British 01005 dan BGA/CSP 0.4 pitch biasanya digunakan dalam produksi SMT. Bilangan kecil peranti SMD 03015 metrik juga digunakan dalam produksi, sementara peranti SMD 0201 metrik kini hanya dalam tahap produksi ujian dan dijangka akan secara perlahan digunakan dalam produksi dalam beberapa tahun berikutnya.

Untuk memahami cabaran yang dibawa oleh komponen miniaturisasi untuk mencetak pasta solder, kita mesti pertama memahami nisbah kawasan cetakan stencil (Nisbah Kawasan).

Nisbah kawasan cetakan stensil (Nisbah Kawasan)

Jika nisbah kawasan pembukaan stencil tidak memenuhi keperluan (stencil terlalu tebal), gambar berikut akan muncul. Apabila pasta askar dicetak dan dihancurkan, pasta askar komponen kecil melekat ke dinding mata besi dan jatuh ke soldering jumlah pasta askar pada cakera adalah kecil.

Jika nisbah kawasan pembukaan stensil tidak memenuhi keperluan (stensil terlalu tebal), gambar berikut akan muncul

Untuk cetakan tekanan solder pads miniaturized, semakin kecil pad dan pembukaan stensil, semakin sukar bagi tekanan solder untuk berpisah dari dinding lubang stensil. Untuk menyelesaikan cetakan tampal solder pads miniaturized, terdapat penyelesaian berikut untuk rujukan:

1. Solusi paling langsung adalah untuk mengurangi tebal mata besi dan meningkatkan nisbah kawasan pembukaan.

Seperti yang dipaparkan dalam gambar di bawah, selepas menggunakan mata besi tipis, penyelamatan pads komponen kecil adalah baik. Jika substrat yang dihasilkan tidak mempunyai komponen saiz besar, maka ini adalah penyelesaian yang paling mudah dan paling efektif, tetapi jika terdapat komponen besar pada substrat, komponen besar akan dikosongkan buruk kerana jumlah kecil tin. Jadi jika ia adalah substrat campuran tinggi dengan komponen besar, kita perlukan penyelesaian lain yang terdaftar di bawah.

Solusi yang paling langsung adalah untuk mengurangi tebal mata besi dan meningkatkan nisbah kawasan pembukaan.

2. Gunakan teknologi mata besi baru untuk mengurangi keperluan untuk nisbah pembukaan mata besi.

1) Garis besi FG

Helaian baja FG mengandungi sejenis unsur niobium, yang boleh menaikkan gandum dan mengurangkan sensitiviti pemanasan berlebihan dan mengganggu kelemahan besi, dan meningkatkan kekuatan. Dinding lubang lembaran baja FG terpotong laser lebih bersih dan lembut daripada lembaran baja 304 biasa, yang lebih menyebabkan penghancuran. Nisbah kawasan pembukaan mata besi yang dibuat dari lembaran besi FG boleh lebih rendah dari 0.65. Berbanding dengan mata baja 304 dengan nisbah pembukaan yang sama, mata baja FG boleh dibuat sedikit lebih tebal daripada mata baja 304, dengan itu mengurangi risiko kurang tin dalam komponen besar.

2) Garis besi terbentuk elektrik

Prinsip penghasilan mata besi yang membentuk elektro: dengan mencetak bahan photoresist pada plat asas logam konduktif, dan kemudian membuat templat elektro membentuk dengan melindungi eksposisi mold dan ultraviolet, dan kemudian meletakkan templat tipis dalam cairan elektro membentuk untuk elektro membentuk. Sebenarnya, pembentukan elektro sama dengan pembentukan elektro, kecuali bahawa lembaran nikel selepas pembentukan elektro boleh dibuang dari lembaran bawah untuk membentuk mata besi.

Gelang Besi Elektroformated

Mesin baja pembentuk elektro mempunyai ciri-ciri berikut: tiada tekanan di dalam helaian baja, dinding lubang sangat licin, mata baja boleh menjadi sebarang tebal (dalam 0.2 mm, dikawal oleh masa pembentuk elektro), kesukaran adalah bahawa biaya adalah tinggi. Gambar di bawah adalah perbandingan mata besi laser dan dinding mata besi terbentuk elektro. Dinding lubang licin jaringan baja terbentuk elektro mempunyai kesan pemusnahan yang lebih baik selepas cetakan, sehingga nisbah pembukaan boleh menjadi sebanyak 0.5.

Comparison of laser steel mesh and electroformed steel steel mesh wall map

3) Garis besi tangga

Mesin besi yang dilangkah boleh dikuasai secara setempat atau dicurahkan. Bahagian yang sebahagian tebal digunakan untuk mencetak pads askar yang memerlukan sejumlah besar pasta askar, dan bahagian tebal diselesaikan dengan elektroforming, dan biaya lebih tinggi. Penyelesaian dicapai dengan menggambar kimia. Bahagian halus digunakan untuk mencetak pads komponen miniaturisasi, yang membuat kesan pemusnahan lebih baik. Pengguna yang lebih sensitif pada biaya dicadangkan untuk menggunakan pencetakan kimia, yang lebih rendah dalam biaya.

4) Pelayan nano. (Nano Ultra Coating)

Penutup atau meliputi lapisan nano-meliputi di permukaan jaringan besi, nano-meliputi membuat dinding lubang membatalkan pasta askar, jadi kesan pemusnahan lebih baik, dan kestabilan volum cetakan pasta askar lebih konsisten. Dengan cara ini, kualiti cetakan lebih yakin, dan bilangan pembersihan dan pembersihan mata besi juga boleh dikurangi. Pada masa ini, kebanyakan proses rumah hanya melaksanakan lapisan nano-coating, dan kesan lemah selepas sejumlah cetakan tertentu. Di negara-negara asing, terdapat nano-coatings langsung dilapis pada mata besi, yang mempunyai kesan dan kesabaran yang lebih baik, dan sudah tentu biaya juga lebih tinggi.

3. Proses penapisan pelepas ganda.

1) Cetak/Cetak

Dua mesin cetakan digunakan untuk cetak dan bentuk paste askar. Yang pertama menggunakan stencil biasa untuk mencetak pads komponen kecil dengan pitch halus, dan yang kedua menggunakan stencil 3D atau stencil langkah untuk mencetak pads komponen besar. Kaedah ini memerlukan dua pencetak, dan biaya stensil juga tinggi. Jika stensil 3D digunakan, scraper bentuk komb juga digunakan, yang meningkatkan biaya produksi PCB, dan efisiensi produksi juga rendah.

2) Cetak/sembur tin

Pencetak tampal solder pertama mencetak pads komponen kecil dekat-pitch, dan pencetak inkjet kedua mencetak pads komponen besar. Dengan cara ini, kesan penapisan solder adalah baik, tetapi biaya adalah tinggi dan efisiensi adalah rendah (bergantung pada bilangan pads komponen besar).

Proses penyapkan penyapkan solder ganda

Pengguna boleh memilih untuk menggunakan beberapa penyelesaian di atas mengikut situasi mereka sendiri. Dalam terma keutamaan kos dan produksi, mengurangi tebal stensil, menggunakan stensil nisbah kawasan terbuka yang diperlukan rendah, dan stensil langkah adalah pilihan yang lebih sesuai; pengguna dengan output rendah, keperluan kualiti tinggi, dan pengguna yang tidak sensitif pada kos boleh pilih rancangan cetakan/jet.