Մակերեւութային մոնտաժի հավաքման գործընթացում օգտագործվում են կաղապարներ՝ որպես զոդման մածուկի ճշգրիտ, կրկնվող տեղադրման ուղի: Կաղապարը վերաբերում է արույրից կամ չժանգոտվող պողպատից պատրաստված բարակ կամ բարակ թերթիկին, որի վրա կտրված է շղթայի նախշը, որը համապատասխանում է մակերևութային ամրացման սարքի (SMD) դիրքի օրինակին: PRINTED CIRCUIT խորհուրդը (PCB), որտեղ կաղապարը պետք է օգտագործվի: Կաղապարը ճշգրիտ տեղադրվելուց և PCB-ին համապատասխանեցնելուց հետո, մետաղյա քամիչը ստիպում է զոդման մածուկը կաղապարի անցքերի միջով անցնել, դրանով իսկ ձևավորելով նստվածքներ PCB-ի վրա՝ SMD-ն տեղում ամրացնելու համար: Զոդման մածուկի նստվածքները հալվում են, երբ անցնում են վերամշակման վառարանով և ամրացնում SMD-ը PCB-ի վրա:

Կաղապարի ձևավորումը, հատկապես դրա կազմը և հաստությունը, ինչպես նաև անցքերի ձևն ու չափը, որոշում են զոդման մածուկի նստվածքների չափը, ձևը և գտնվելու վայրը, ինչը կարևոր է հավաքման բարձր արտադրողականություն ապահովելու համար: Օրինակ, փայլաթիթեղի հաստությունը և անցքերի բացման չափը սահմանում են տախտակի վրա նստած ցեխի ծավալը: Զոդման մածուկի ավելցուկը կարող է հանգեցնել գնդիկների, կամուրջների և տապանաքարերի ձևավորմանը: Զոդման մածուկի փոքր քանակությունը կհանգեցնի զոդման հոդերի չորացմանը: Երկուսն էլ կվնասեն տպատախտակի էլեկտրական ֆունկցիան:

Նրբաթիթեղի օպտիմալ հաստությունը

Տախտակի վրա SMD-ի տեսակը սահմանում է փայլաթիթեղի օպտիմալ հաստությունը: Օրինակ, բաղադրիչների փաթեթավորումը, ինչպիսին է 0603 կամ 0.020 դյույմ բարձրության SOIC-ը, պահանջում է համեմատաբար բարակ զոդման մածուկի ձևանմուշ, մինչդեռ ավելի հաստ ձևանմուշն ավելի հարմար է այնպիսի բաղադրիչների համար, ինչպիսիք են 1206 կամ 0.050 դյույմ SOIC: Չնայած զոդման մածուկի տեղադրման համար օգտագործվող ձևանմուշի հաստությունը տատանվում է 0.001″-ից մինչև 0.030″, տպատախտակների մեծ մասում օգտագործվող տիպիկ փայլաթիթեղի հաստությունը տատանվում է 0.004″-ից մինչև 0.007″:

Կաղապար պատրաստելու տեխնոլոգիա

Ներկայումս արդյունաբերությունը օգտագործում է հինգ տեխնոլոգիա՝ տրաֆարետներ-լազերային կտրում, էլեկտրաձևավորում, քիմիական փորագրում և խառնում պատրաստելու համար: Չնայած հիբրիդային տեխնոլոգիան քիմիական փորագրման և լազերային կտրման համադրություն է, քիմիական փորագրումը շատ օգտակար է աստիճանավոր տրաֆարետների և հիբրիդային տրաֆարետների արտադրության համար:

Կաղապարների քիմիական փորագրություն

Քիմիական ֆրեզումը երկու կողմից փորագրում է մետաղական դիմակը և մետաղական ճկուն դիմակի ձևանմուշը: Քանի որ սա կոռոզիայի է ենթարկվում ոչ միայն ուղղահայաց, այլև կողային ուղղությամբ, այն կառաջացնի ներհատումներ և կդարձնի բացվածքը պահանջվող չափից ավելի մեծ: Քանի որ փորագրությունը զարգանում է երկու կողմերից, ուղիղ պատի նեղացումը կհանգեցնի ավազի ժամացույցի ձևավորմանը, որը կհանգեցնի ավելորդ զոդման նստվածքների:

Քանի որ փորագրման տրաֆարետային բացվածքը հարթ արդյունքներ չի տալիս, արդյունաբերությունը օգտագործում է երկու մեթոդ պատերը հարթելու համար: Դրանցից մեկը էլեկտրափայլեցման և միկրոփորագրման գործընթացն է, իսկ մյուսը՝ նիկելապատումը։

Թեև հարթ կամ հղկված մակերեսը նպաստում է մածուկի ազատմանը, այն կարող է նաև պատճառ դառնալ, որ մածուկը բաց թողնի ձևանմուշի մակերեսը՝ քամիչով գլորվելու փոխարեն: Կաղապարի արտադրողը լուծում է այս խնդիրը՝ կաղապարի մակերեսի փոխարեն ընտրովի փայլեցնելով անցքերի պատերը: Թեև նիկելապատումը կարող է բարելավել կաղապարի սահունությունը և տպագրական աշխատանքը, այն կարող է նվազեցնել բացվածքները, ինչը պահանջում է արվեստի գործի ճշգրտում:

Կաղապար լազերային կտրում

Լազերային կտրումը նվազեցնող գործընթաց է, որը Gerber-ի տվյալները մուտքագրում է CNC մեքենայի մեջ, որը վերահսկում է լազերային ճառագայթը: Լազերային ճառագայթը սկսվում է անցքի սահմանից և անցնում է դրա պարագծով, մինչդեռ ամբողջովին հեռացնում է մետաղը և ձևավորում է անցքը, միաժամանակ միայն մեկ անցք:

Մի քանի պարամետրեր սահմանում են լազերային կտրման սահունությունը: Սա ներառում է կտրման արագությունը, ճառագայթի կետի չափը, լազերային հզորությունը և ճառագայթի կենտրոնացումը: Ընդհանրապես, արդյունաբերությունն օգտագործում է մոտ 1.25 միլի երկարությամբ ճառագայթային կետ, որը կարող է կտրել շատ ճշգրիտ բացվածքներ տարբեր ձևերի և չափերի պահանջներով: Այնուամենայնիվ, լազերային կտրված անցքերը նույնպես պահանջում են հետմշակում, ինչպես քիմիապես փորագրված անցքերը: Լազերային կտրող կաղապարներին անհրաժեշտ է էլեկտրոլիտիկ փայլեցում և նիկելապատում, որպեսզի անցքի ներքին պատը հարթ լինի: Քանի որ հետագա գործընթացում բացվածքի չափը կրճատվում է, լազերային կտրման բացվածքի չափը պետք է պատշաճ կերպով փոխհատուցվի:

տրաֆարետային տպագրության օգտագործման ասպեկտները

Շաբլոններով տպագրությունը ներառում է երեք տարբեր գործընթացներ. Առաջինը անցքերի լցման գործընթացն է, որի ժամանակ զոդման մածուկը լցնում է անցքերը: Երկրորդը զոդման մածուկի փոխանցման գործընթացն է, որի ընթացքում փոսում կուտակված զոդման մածուկը տեղափոխվում է PCB մակերես, իսկ երրորդը՝ նստած զոդման մածուկի գտնվելու վայրը: Այս երեք գործընթացները էական են ցանկալի արդյունք ստանալու համար՝ կպցնելու մածուկի ճշգրիտ ծավալը (նաև կոչվում է աղյուս) PCB-ի ճիշտ տեղում տեղադրելու համար:

Կաղապարի անցքերը զոդման մածուկով լցնելու համար անհրաժեշտ է մետաղական քերիչ՝ զոդման մածուկը անցքերի մեջ սեղմելու համար: Փոսի կողմնորոշումը քամիչ շերտի նկատմամբ ազդում է լցոնման գործընթացի վրա: Օրինակ, սայրի հարվածի վրա ուղղված իր երկար առանցքով անցքը ավելի լավ է լցվում, քան սայրի հարվածի ուղղությամբ ուղղված կարճ առանցքով անցքը: Ի հավելումն, քանի որ քամիչի արագությունը ազդում է անցքերի լցման վրա, ավելի ցածր արագությամբ անցքերն ավելի լավ են լցնում անցքերը, որոնց երկար առանցքը զուգահեռ է քամիչի հարվածին:

Քամիչ շերտի եզրը նույնպես ազդում է, թե ինչպես է զոդման մածուկը լցնում տրաֆարետների անցքերը: Սովորական պրակտիկան այն է, որ տպագրությունը սեղմելիս նվազագույն ճնշում գործադրելն է, մինչդեռ զոդման մածուկը մաքուր սրբել է տրաֆարետի մակերեսին: Քամիչի ճնշումը մեծացնելը կարող է վնասել քամիչը և կաղապարը, ինչպես նաև առաջացնել մածուկի քսում կաղապարի մակերեսի տակ:

Մյուս կողմից, քամիչի ցածր ճնշումը կարող է թույլ չտալ, որ զոդման մածուկը դուրս գա փոքր անցքերի միջով, ինչի հետևանքով PCB-ի բարձիկներն անբավարար զոդում են: Բացի այդ, մեծ անցքի մոտ մամլիչի կողքին մնացած զոդման մածուկը կարող է քաշվել ներքև՝ առաջացնելով զոդման ավելցուկ նստվածք: Հետևաբար, պահանջվում է նվազագույն ճնշում, որը թույլ կտա մաքրել մածուկը:

Կիրառվող ճնշման չափը կախված է նաև օգտագործվող զոդման մածուկի տեսակից: Օրինակ, համեմատած անագի/կապարի մածուկի օգտագործման հետ, առանց կապարի զոդման մածուկ օգտագործելիս, PTFE/նիկելապատ քամիչը պահանջում է մոտ 25-40% ավելի ճնշում:

Զոդման մածուկի և տրաֆարետների կատարողականի խնդիրները

Զոդման մածուկի և տրաֆարետների հետ կապված որոշ կատարողական խնդիրներ են.

Տրաֆարետային փայլաթիթեղի հաստությունը և բացվածքի չափը որոշում են PCB բարձիկի վրա դրված զոդման մածուկի հնարավոր ծավալը

Զոդման մածուկը կաղապարի անցքի պատից ազատելու ունակություն

PCB բարձիկների վրա տպված զոդման աղյուսների դիրքի ճշգրտությունը

Տպման ցիկլի ընթացքում, երբ քամիչ շերտը անցնում է տրաֆարետով, զոդման մածուկը լցնում է տրաֆարետի անցքը։ Տախտակի/կաղապարի բաժանման ցիկլի ընթացքում զոդման մածուկը կթողարկվի տախտակի վրա գտնվող բարձիկների վրա: Իդեալում, ամբողջ զոդման մածուկը, որը լրացնում է փոսը տպագրության գործընթացում, պետք է ազատվի անցքի պատից և տեղափոխվի տախտակի վրա դրված բարձիկի վրա՝ ամբողջական զոդման աղյուս ձևավորելու համար: Այնուամենայնիվ, փոխանցման գումարը կախված է բացման կողմի հարաբերակցությունից և տարածքի հարաբերակցությունից:

Օրինակ, այն դեպքում, երբ բարձիկի մակերեսը ավելի մեծ է, քան ներքին ծակոտի պատի տարածքի երկու երրորդը, մածուկը կարող է հասնել ավելի լավ, քան 80% ազատման: Սա նշանակում է, որ կաղապարի հաստությունը նվազեցնելը կամ անցքի չափը մեծացնելը կարող է ավելի լավ ազատել զոդման մածուկը նույն տարածքի հարաբերակցությամբ:

Կաղապարի անցքի պատից զոդման մածուկի ազատվելու ունակությունը նույնպես կախված է անցքի պատի ավարտից: Լազերային կտրող անցքերը էլեկտրափայլեցման և/կամ էլեկտրոլիտավորման միջոցով կարող են բարելավել ցեխի փոխանցման արդյունավետությունը: Այնուամենայնիվ, զոդման մածուկի փոխանցումը կաղապարից PCB-ին կախված է նաև զոդման մածուկի կպչունությունից կաղապարի անցքի պատին և զոդման մածուկի կպչունությունից դեպի PCB բարձիկ: Լավ փոխանցման էֆեկտ ստանալու համար վերջինս պետք է ավելի մեծ լինի, ինչը նշանակում է, որ տպելու հնարավորությունը կախված է կաղապարի պատի տարածքի և բացման տարածքի հարաբերակցությունից՝ միաժամանակ անտեսելով փոքր ազդեցությունները, ինչպիսիք են պատի ձգման անկյունը և դրա կոշտությունը: .

PCB բարձիկների վրա տպված զոդման աղյուսների դիրքը և չափերի ճշգրտությունը կախված է փոխանցված CAD տվյալների որակից, ձևանմուշը պատրաստելու տեխնոլոգիայից և մեթոդից և օգտագործման ընթացքում կաղապարի ջերմաստիճանից: Բացի այդ, դիրքի ճշգրտությունը կախված է նաև օգտագործվող հավասարեցման մեթոդից:

Շրջանակային կաղապար կամ սոսնձված կաղապար

Շրջանակային կաղապարը ներկայումս լազերային կտրման ամենահզոր կաղապարն է, որը նախատեսված է արտադրության գործընթացում զանգվածային էկրան տպագրության համար: Նրանք մշտապես տեղադրվում են կաղապարի շրջանակում, և ցանցային շրջանակը սերտորեն ամրացնում է կաղապարի փայլաթիթեղը կաղապարի մեջ: Միկրո BGA-ի և 16 միլ և ավելի ցածր քայլ ունեցող բաղադրիչների համար խորհուրդ է տրվում օգտագործել հարթ անցք պատով շրջանակված ձևանմուշ: Երբ օգտագործվում են վերահսկվող ջերմաստիճանի պայմաններում, շրջանակված կաղապարները ապահովում են լավագույն դիրքը և չափերի ճշգրտությունը:

Կարճաժամկետ արտադրության կամ PCB-ի նախատիպի հավաքման համար առանց շրջանակի կաղապարները կարող են ապահովել լավագույն զոդման մածուկի ձայնի հսկողությունը: Դրանք նախատեսված են կաղապարների ձգման համակարգերի հետ օգտագործման համար, որոնք բազմակի օգտագործման կաղապարային շրջանակներ են, ինչպիսիք են ունիվերսալ շրջանակները: Քանի որ կաղապարները մշտապես սոսնձված չեն շրջանակի վրա, դրանք շատ ավելի էժան են, քան շրջանակի կաղապարները և շատ ավելի քիչ պահեստային տարածք են զբաղեցնում: