Трафаретная печать пасты
Цель: После урока ученик должен понимать принцип трафаретной печати паяльной пасты, назначение апертур и уметь распознавать основные дефекты отпечатка до установки компонентов.
3 часа теоретический разбор, рабочий пример, производственная ситуация, практический алгоритм, самопроверка и тест.
Объяснение темы
Трафарет — тонкий лист с отверстиями-апертурами, расположенными над площадками платы. Ракель перемещает пасту по поверхности и заполняет апертуры; при разделении трафарета и платы паста должна остаться контролируемым объёмом на каждой нужной площадке.
Объём пасты определяется не только размером площадки, но и толщиной трафарета, геометрией апертуры и качеством отделения пасты от стенок. Поэтому нельзя оценивать процесс только по тому, что «все площадки серые».
Перед установкой компонентов отпечаток осматривают: паста должна быть на нужных pads, без грубого смещения, размазывания, пропусков и случайных мостиков между соседними площадками.
Подробный разбор
Апертура. Отверстие трафарета, через которое дозируется паста на конкретную площадку.
Толщина трафарета. Вместе с площадью апертуры влияет на объём нанесённой пасты.
Ракель. Создаёт движение пасты и давление, необходимое для заполнения апертур.
Совмещение. Трафарет и PCB должны быть выровнены так, чтобы отпечаток попадал на pads.
Разделение. Скорость и условия отрыва влияют на форму отпечатка.
Контроль печати. Ищут недостаток/избыток пасты, смещение, размазывание, перемычки и загрязнение.
Практический пример
Пример. Для микросхемы с мелким шагом отпечаток смещён на половину ширины площадки. После установки выводы всё ещё касаются пасты, но при оплавлении избыток металла между соседними pads может сформировать мостик.
Такую печать исправляют до установки компонентов, а не рассчитывают, что оплавление «само выровняет».
Как применять в работе
Порядок работы:
- Проверить чистоту платы и трафарета.
- Совместить трафарет с PCB.
- Нанести пасту и выполнить проход ракеля по установленному режиму.
- Разделить трафарет и плату без смазывания.
- Осмотреть отпечаток на критичных посадочных местах.
- При неудовлетворительном отпечатке очистить плату разрешённым способом и повторить процесс.
Типичные ошибки
- Устанавливать компоненты на явно смещённый отпечаток.
Почему это ошибка: Риск перемычек и недостатка припоя переносится в оплавление.
Как правильно: Исправлять печать до установки. - Считать больше пасты всегда лучше.
Почему это ошибка: Избыток повышает риск мостиков и шариков.
Как правильно: Контролировать объём по процессу. - Продолжать печать грязным трафаретом.
Почему это ошибка: Забитые или размазанные апертуры дают нестабильный объём пасты.
Как правильно: Очищать трафарет по установленной периодичности/признакам.
Самопроверка
- Почему неверно считать любую неполную апертуру поводом просто сильнее давить ракелем?
- Как нужно действовать вместо того, чтобы считать любую неполную апертуру поводом просто сильнее давить ракелем?
- Что можно пропустить или исказить, если игнорировать смещение отпечатка относительно площадок?
- Как нужно действовать вместо того, чтобы игнорировать смещение отпечатка относительно площадок?
- Что может произойти, если продолжать печать при забитых апертурах?
- Как нужно действовать вместо того, чтобы продолжать печать при забитых апертурах?
Что нужно запомнить
- Трафарет дозирует пасту через апертуры.
- Объём зависит от геометрии апертуры и толщины трафарета.
- Совмещение трафарета с платой критично.
- Отпечаток проверяют до установки компонентов.
- Избыток пасты может дать перемычки, недостаток — неполное соединение.
- Загрязнённый трафарет нарушает повторяемость печати.