পৃষ্ঠ মাউন্ট সমাবেশ প্রক্রিয়া সঠিক, পুনরাবৃত্তিযোগ্য সোল্ডার পেস্ট জমা করার পথ হিসাবে টেমপ্লেট ব্যবহার করে। একটি টেমপ্লেট পিতল বা স্টেইনলেস স্টিলের একটি পাতলা বা পাতলা শীটকে বোঝায় যার উপর একটি সার্কিট প্যাটার্ন কাটা থাকে যাতে সারফেস মাউন্ট ডিভাইস (এসএমডি) এর অবস্থান প্যাটার্নের সাথে মেলে। মুদ্রিত সার্কিট বোর্ড (PCB) যেখানে টেমপ্লেট ব্যবহার করতে হবে। টেমপ্লেটটি সঠিকভাবে অবস্থান করে এবং PCB-এর সাথে মিলে যাওয়ার পরে, ধাতব স্কুইজি টেমপ্লেটের গর্তের মধ্য দিয়ে সোল্ডার পেস্টকে জোর করে, যার ফলে SMD ঠিক করার জন্য PCB-তে জমা হয়। রিফ্লো ওভেনের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় সোল্ডার পেস্ট জমা গলে যায় এবং পিসিবিতে এসএমডি ঠিক করে।

টেমপ্লেটের নকশা, বিশেষ করে এর গঠন এবং বেধ, সেইসাথে গর্তের আকার এবং আকার, সোল্ডার পেস্ট জমার আকার, আকৃতি এবং অবস্থান নির্ধারণ করে, যা একটি উচ্চ-থ্রুপুট সমাবেশ প্রক্রিয়া নিশ্চিত করার জন্য অপরিহার্য। উদাহরণস্বরূপ, ফয়েলের পুরুত্ব এবং গর্তের খোলার আকার বোর্ডে জমা স্লারির আয়তনকে সংজ্ঞায়িত করে। অত্যধিক সোল্ডার পেস্ট বল, সেতু এবং সমাধির পাথর গঠনের দিকে পরিচালিত করতে পারে। অল্প পরিমাণ সোল্ডার পেস্ট সোল্ডার জয়েন্টগুলি শুকিয়ে যাবে। উভয়ই সার্কিট বোর্ডের বৈদ্যুতিক ফাংশনকে ক্ষতিগ্রস্ত করবে।

সর্বোত্তম ফয়েল বেধ

বোর্ডে SMD এর প্রকার সর্বোত্তম ফয়েল বেধ সংজ্ঞায়িত করে। উদাহরণস্বরূপ, উপাদান প্যাকেজিং যেমন 0603 বা 0.020″ পিচ SOIC-এর জন্য অপেক্ষাকৃত পাতলা সোল্ডার পেস্ট টেমপ্লেট প্রয়োজন, যখন একটি ঘন টেমপ্লেট 1206 বা 0.050″ পিচ SOIC-এর মতো উপাদানগুলির জন্য আরও উপযুক্ত। যদিও সোল্ডার পেস্ট জমার জন্য ব্যবহৃত টেমপ্লেটের পুরুত্ব 0.001″ থেকে 0.030″ পর্যন্ত, বেশিরভাগ সার্কিট বোর্ডে ব্যবহৃত সাধারণ ফয়েলের বেধ 0.004″ থেকে 0.007″ পর্যন্ত।

টেমপ্লেট তৈরির প্রযুক্তি

বর্তমানে, শিল্প স্টেনসিল-লেজার কাটিং, ইলেক্ট্রোফর্মিং, কেমিক্যাল এচিং এবং মিক্সিং তৈরি করতে পাঁচটি প্রযুক্তি ব্যবহার করে। যদিও হাইব্রিড প্রযুক্তি রাসায়নিক এচিং এবং লেজার কাটিংয়ের সংমিশ্রণ, রাসায়নিক এচিং স্টেপড স্টেনসিল এবং হাইব্রিড স্টেনসিল তৈরির জন্য খুবই উপযোগী।

টেমপ্লেট রাসায়নিক এচিং

রাসায়নিক মিলিং উভয় দিক থেকে ধাতব মুখোশ এবং নমনীয় ধাতব মুখোশ টেমপ্লেটকে এচ করে। যেহেতু এটি শুধুমাত্র উল্লম্ব দিকেই নয় বরং পার্শ্বীয় দিকেও ক্ষয় করে, তাই এটি আন্ডারকাট সৃষ্টি করবে এবং খোলাটিকে প্রয়োজনীয় আকারের চেয়ে বড় করবে। এচিং উভয় দিক থেকে অগ্রসর হওয়ার সাথে সাথে, সোজা দেয়ালে টেপারিংয়ের ফলে একটি বালিঘড়ির আকৃতি তৈরি হবে, যার ফলে অতিরিক্ত সোল্ডার জমা হবে।

যেহেতু এচিং স্টেনসিল খোলার ফলে মসৃণ ফলাফল পাওয়া যায় না, তাই শিল্প দেয়াল মসৃণ করার জন্য দুটি পদ্ধতি ব্যবহার করে। এর মধ্যে একটি হল ইলেক্ট্রো-পলিশিং এবং মাইক্রো-এচিং প্রক্রিয়া এবং অন্যটি হল নিকেল প্লেটিং।

যদিও একটি মসৃণ বা পালিশ পৃষ্ঠ পেস্টের মুক্তিতে সহায়তা করে, এটি স্কুইজির সাথে ঘূর্ণায়মান না হয়ে পেস্টটিকে টেমপ্লেটের পৃষ্ঠ থেকে এড়িয়ে যেতেও পারে। টেমপ্লেট প্রস্তুতকারক টেমপ্লেট পৃষ্ঠের পরিবর্তে গর্ত দেয়ালগুলিকে বেছে বেছে পলিশ করে এই সমস্যার সমাধান করে। যদিও নিকেল প্লেটিং টেমপ্লেটের মসৃণতা এবং মুদ্রণ কার্যকারিতা উন্নত করতে পারে, এটি খোলার হ্রাস করতে পারে, যার জন্য আর্টওয়ার্কের সমন্বয় প্রয়োজন।

টেমপ্লেট লেজার কাটিয়া

লেজার কাটিং হল একটি বিয়োগমূলক প্রক্রিয়া যা একটি CNC মেশিনে গারবার ডেটা ইনপুট করে যা লেজার রশ্মি নিয়ন্ত্রণ করে। লেজার রশ্মি গর্তের সীমানার ভিতরে শুরু হয় এবং ধাতুটিকে সম্পূর্ণরূপে অপসারণ করার সময় গর্তের সীমানা অতিক্রম করে, এক সময়ে শুধুমাত্র একটি গর্ত।

বেশ কিছু পরামিতি লেজার কাটিংয়ের মসৃণতা নির্ধারণ করে। এর মধ্যে রয়েছে কাটিং স্পিড, বিমের স্পট সাইজ, লেজার পাওয়ার এবং বিম ফোকাস। সাধারণত, শিল্পটি প্রায় 1.25 mils-এর একটি বীম স্পট ব্যবহার করে, যা বিভিন্ন আকার এবং আকারের প্রয়োজনীয়তায় খুব সুনির্দিষ্ট অ্যাপারচার কাটতে পারে। যাইহোক, রাসায়নিকভাবে খোদাই করা গর্তের মতো লেজার-কাট গর্তেরও পোস্ট-প্রসেসিং প্রয়োজন। গর্তের ভেতরের দেয়ালকে মসৃণ করতে লেজার কাটিং মোল্ডে ইলেক্ট্রোলাইটিক পলিশিং এবং নিকেল প্লেটিং প্রয়োজন। পরবর্তী প্রক্রিয়ায় অ্যাপারচারের আকার কমে যাওয়ায় লেজার কাটিংয়ের অ্যাপারচারের আকার যথাযথভাবে ক্ষতিপূরণ দিতে হবে।

স্টেনসিল প্রিন্টিং ব্যবহারের দিক

স্টেনসিল দিয়ে মুদ্রণ তিনটি ভিন্ন প্রক্রিয়া জড়িত। প্রথমটি হল গর্ত ভরাট প্রক্রিয়া, যাতে সোল্ডার পেস্ট গর্তগুলি পূরণ করে। দ্বিতীয়টি হল সোল্ডার পেস্ট স্থানান্তর প্রক্রিয়া, যেখানে গর্তে জমে থাকা সোল্ডার পেস্ট পিসিবি পৃষ্ঠে স্থানান্তরিত হয় এবং তৃতীয়টি জমা হওয়া সোল্ডার পেস্টের অবস্থান। এই তিনটি প্রক্রিয়াই পছন্দসই ফলাফল পাওয়ার জন্য অপরিহার্য – পিসিবি-তে সঠিক জায়গায় সোল্ডার পেস্টের একটি সুনির্দিষ্ট ভলিউম (এটিকে একটি ইটও বলা হয়) জমা করা।

সোল্ডার পেস্ট দিয়ে টেমপ্লেটের গর্তগুলি পূরণ করার জন্য একটি ধাতব স্ক্র্যাপারের প্রয়োজন হয় যাতে গর্তে সোল্ডার পেস্টটি চাপতে হয়। স্কুইজি স্ট্রিপের সাথে সম্পর্কিত গর্তের অভিযোজন ভরাট প্রক্রিয়াকে প্রভাবিত করে। উদাহরণস্বরূপ, ব্লেডের স্ট্রোকের দিকে তার লম্বা অক্ষের দিক দিয়ে একটি গর্ত ব্লেড স্ট্রোকের দিকে তার ছোট অক্ষের দিক দিয়ে একটি গর্তের চেয়ে ভাল পূর্ণ হয়। উপরন্তু, যেহেতু স্কুইজির গতি গর্ত ভরাটকে প্রভাবিত করে, তাই কম স্কুইজি গতি সেই গর্তগুলিকে তৈরি করতে পারে যার দীর্ঘ অক্ষ স্কুইজির স্ট্রোকের সমান্তরাল গর্তগুলিকে আরও ভালভাবে পূরণ করতে পারে।

স্কুইজি স্ট্রিপের প্রান্তটিও প্রভাবিত করে কিভাবে সোল্ডার পেস্ট স্টেনসিলের গর্তগুলি পূরণ করে। স্বাভাবিক অভ্যাস হল স্টেনসিলের পৃষ্ঠে সোল্ডার পেস্টের পরিষ্কার মোছা বজায় রেখে ন্যূনতম স্কুইজি চাপ প্রয়োগ করার সময় মুদ্রণ করা। স্কুইজির চাপ বাড়লে স্কুইজি এবং টেমপ্লেটের ক্ষতি হতে পারে এবং টেমপ্লেটের পৃষ্ঠের নীচে পেস্টটি ছিদ্র হতে পারে।

অন্যদিকে, নিম্ন স্কুইজি চাপ সোল্ডার পেস্টকে ছোট গর্তের মধ্য দিয়ে বের হতে দেয় না, যার ফলে PCB প্যাডে অপর্যাপ্ত সোল্ডার হয়। এছাড়াও, বড় গর্তের কাছে স্কুইজির পাশে রেখে দেওয়া সোল্ডার পেস্টটি মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা টানা হতে পারে, যার ফলে অতিরিক্ত সোল্ডার জমা হয়। অতএব, ন্যূনতম চাপ প্রয়োজন, যা পেস্টের একটি পরিষ্কার মুছা অর্জন করবে।

চাপের পরিমাণ প্রয়োগ করা সোল্ডার পেস্টের ধরণের উপর নির্ভর করে। উদাহরণস্বরূপ, টিন/লিড পেস্ট ব্যবহার করার তুলনায়, সীসা-মুক্ত সোল্ডার পেস্ট ব্যবহার করার সময়, PTFE/নিকেল-প্লেটেড স্কুইজিতে প্রায় 25-40% বেশি চাপের প্রয়োজন হয়।

সোল্ডার পেস্ট এবং স্টেনসিলের পারফরম্যান্স সমস্যা

সোল্ডার পেস্ট এবং স্টেনসিল সম্পর্কিত কিছু কর্মক্ষমতা সমস্যা হল:

স্টেনসিল ফয়েলের বেধ এবং অ্যাপারচার আকার PCB প্যাডে জমা হওয়া সোল্ডার পেস্টের সম্ভাব্য ভলিউম নির্ধারণ করে

টেমপ্লেট গর্ত প্রাচীর থেকে সোল্ডার পেস্ট প্রকাশ করার ক্ষমতা

পিসিবি প্যাডে মুদ্রিত সোল্ডার ইটের অবস্থান নির্ভুলতা

মুদ্রণ চক্রের সময়, যখন স্কুইজি স্ট্রিপ স্টেনসিলের মধ্য দিয়ে যায়, সোল্ডার পেস্ট স্টেনসিলের গর্তটি পূরণ করে। বোর্ড/টেমপ্লেট বিচ্ছেদ চক্র চলাকালীন, সোল্ডার পেস্ট বোর্ডের প্যাডগুলিতে ছেড়ে দেওয়া হবে। আদর্শভাবে, প্রিন্টিং প্রক্রিয়া চলাকালীন গর্তটি পূরণ করে এমন সমস্ত সোল্ডার পেস্টকে গর্তের দেয়াল থেকে ছেড়ে দেওয়া উচিত এবং একটি সম্পূর্ণ সোল্ডার ইট তৈরি করার জন্য বোর্ডের প্যাডে স্থানান্তর করা উচিত। যাইহোক, স্থানান্তরের পরিমাণ খোলার দিক অনুপাত এবং এলাকার অনুপাতের উপর নির্ভর করে।

উদাহরণস্বরূপ, প্যাডের ক্ষেত্রফল অভ্যন্তরীণ ছিদ্র প্রাচীরের ক্ষেত্রফলের দুই-তৃতীয়াংশের বেশি হলে, পেস্টটি 80% এর চেয়ে ভাল মুক্তি পেতে পারে। এর মানে হল যে টেমপ্লেটের বেধ কমানো বা গর্তের আকার বাড়ানো একই এলাকার অনুপাতের অধীনে সোল্ডার পেস্টকে আরও ভালভাবে ছেড়ে দিতে পারে।

টেমপ্লেট গর্ত প্রাচীর থেকে মুক্তির জন্য সোল্ডার পেস্টের ক্ষমতাও গর্ত প্রাচীরের সমাপ্তির উপর নির্ভর করে। ইলেক্ট্রোপলিশিং এবং/অথবা ইলেক্ট্রোপ্লেটিং দ্বারা লেজার কাটা গর্ত স্লারি স্থানান্তরের দক্ষতা উন্নত করতে পারে। যাইহোক, টেমপ্লেট থেকে পিসিবি-তে সোল্ডার পেস্ট স্থানান্তরও টেমপ্লেট হোল দেওয়ালে সোল্ডার পেস্টের আনুগত্য এবং পিসিবি প্যাডে সোল্ডার পেস্টের আনুগত্যের উপর নির্ভর করে। একটি ভাল স্থানান্তর প্রভাব পাওয়ার জন্য, পরবর্তীটি বড় হওয়া উচিত, যার অর্থ মুদ্রণযোগ্যতা প্রাচীরের খসড়া কোণ এবং এর রুক্ষতার মতো ছোটখাটো প্রভাবগুলিকে উপেক্ষা করার সময় টেমপ্লেট প্রাচীর অঞ্চলের খোলার অংশের অনুপাতের উপর নির্ভর করে। .

PCB প্যাডে মুদ্রিত সোল্ডার ইটগুলির অবস্থান এবং মাত্রিক নির্ভুলতা প্রেরিত CAD ডেটার গুণমান, টেমপ্লেট তৈরি করতে ব্যবহৃত প্রযুক্তি এবং পদ্ধতি এবং ব্যবহারের সময় টেমপ্লেটের তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। উপরন্তু, অবস্থান নির্ভুলতা এছাড়াও ব্যবহৃত প্রান্তিককরণ পদ্ধতির উপর নির্ভর করে।

ফ্রেমযুক্ত টেমপ্লেট বা আঠালো টেমপ্লেট

ফ্রেমযুক্ত টেমপ্লেটটি বর্তমানে সবচেয়ে শক্তিশালী লেজার কাটিং টেমপ্লেট, যা উৎপাদন প্রক্রিয়ায় ভর স্ক্রিন প্রিন্টিংয়ের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। তারা স্থায়ীভাবে ফর্মওয়ার্ক ফ্রেমে ইনস্টল করা হয়, এবং জাল ফ্রেম শক্তভাবে ফর্মওয়ার্ক ফয়েল শক্ত করে। মাইক্রো বিজিএ এবং 16 মিলি এবং তার নীচের পিচ সহ উপাদানগুলির জন্য, একটি মসৃণ গর্ত প্রাচীর সহ একটি ফ্রেমযুক্ত টেমপ্লেট ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়। নিয়ন্ত্রিত তাপমাত্রার অবস্থার অধীনে ব্যবহার করা হলে, ফ্রেমযুক্ত ছাঁচগুলি সর্বোত্তম অবস্থান এবং মাত্রিক নির্ভুলতা প্রদান করে।

স্বল্প-মেয়াদী উত্পাদন বা প্রোটোটাইপ PCB সমাবেশের জন্য, ফ্রেমহীন টেমপ্লেটগুলি সেরা সোল্ডার পেস্ট ভলিউম নিয়ন্ত্রণ সরবরাহ করতে পারে। এগুলি ফর্মওয়ার্ক টেনশনিং সিস্টেমগুলির সাথে ব্যবহারের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যা পুনরায় ব্যবহারযোগ্য ফর্মওয়ার্ক ফ্রেম, যেমন সর্বজনীন ফ্রেম৷ যেহেতু ছাঁচগুলি ফ্রেমের সাথে স্থায়ীভাবে আঠালো থাকে না, তাই এগুলি ফ্রেম-টাইপ ছাঁচের তুলনায় অনেক সস্তা এবং অনেক কম স্টোরেজ স্পেস নেয়।