पृष्ठभाग माउंट असेंब्ली प्रक्रिया अचूक, पुनरावृत्ती करण्यायोग्य सोल्डर पेस्ट डिपॉझिशनसाठी मार्ग म्हणून टेम्पलेट्स वापरते. टेम्प्लेट पितळ किंवा स्टेनलेस स्टीलच्या पातळ किंवा पातळ शीटचा संदर्भ देते ज्यावर सर्किट पॅटर्न कट केला जातो आणि पृष्ठभाग माउंट डिव्हाइस (SMD) च्या स्थिती पॅटर्नशी जुळतो. छापील सर्कीट बोर्ड (PCB) जेथे टेम्पलेट वापरायचे आहे. टेम्प्लेट अचूकपणे ठेवल्यानंतर आणि PCB शी जुळल्यानंतर, मेटल स्क्वीजी टेम्प्लेटच्या छिद्रांमधून सोल्डर पेस्टची सक्ती करते, ज्यामुळे एसएमडी जागेवर निश्चित करण्यासाठी PCB वर ठेवी तयार होतात. सोल्डर पेस्ट रिफ्लो ओव्हनमधून जात असताना वितळते आणि पीसीबीवर एसएमडी निश्चित करते.

टेम्पलेटची रचना, विशेषत: त्याची रचना आणि जाडी, तसेच छिद्रांचा आकार आणि आकार, सोल्डर पेस्ट ठेवींचे आकार, आकार आणि स्थान निर्धारित करते, जे उच्च-थ्रूपुट असेंबली प्रक्रिया सुनिश्चित करण्यासाठी आवश्यक आहे. उदाहरणार्थ, फॉइलची जाडी आणि छिद्रांचे उघडण्याचे आकार बोर्डवर जमा केलेल्या स्लरीचे प्रमाण परिभाषित करतात. जास्त सोल्डर पेस्टमुळे गोळे, पूल आणि थडगे तयार होऊ शकतात. सोल्डर पेस्टच्या थोड्या प्रमाणात सोल्डर सांधे कोरडे होतील. दोन्ही सर्किट बोर्डच्या इलेक्ट्रिकल फंक्शनला हानी पोहोचवतील.

फॉइलची इष्टतम जाडी

बोर्डवरील एसएमडीचा प्रकार फॉइलची इष्टतम जाडी परिभाषित करतो. उदाहरणार्थ, घटक पॅकेजिंग जसे की 0603 किंवा 0.020″ पिच SOIC साठी तुलनेने पातळ सोल्डर पेस्ट टेम्पलेट आवश्यक आहे, तर जाड टेम्पलेट 1206 किंवा 0.050″ पिच SOIC सारख्या घटकांसाठी अधिक योग्य आहे. सॉल्डर पेस्ट डिपॉझिशनसाठी वापरल्या जाणार्‍या टेम्प्लेटची जाडी 0.001″ ते 0.030″ पर्यंत असली तरी, बहुतेक सर्किट बोर्डवर वापरलेली ठराविक फॉइलची जाडी 0.004″ ते 0.007″ पर्यंत असते.

टेम्पलेट बनविण्याचे तंत्रज्ञान

सध्या, उद्योग स्टॅन्सिल-लेझर कटिंग, इलेक्ट्रोफॉर्मिंग, केमिकल एचिंग आणि मिक्सिंग बनवण्यासाठी पाच तंत्रज्ञान वापरतो. हायब्रीड तंत्रज्ञान हे केमिकल एचिंग आणि लेझर कटिंगचे मिश्रण असले तरी, स्टेप्ड स्टॅन्सिल आणि हायब्रीड स्टॅन्सिल तयार करण्यासाठी केमिकल एचिंग अतिशय उपयुक्त आहे.

टेम्पलेट्सचे रासायनिक नक्षीकाम

केमिकल मिलिंग मेटल मास्क आणि लवचिक मेटल मास्क टेम्पलेट दोन्ही बाजूंनी कोरते. हे केवळ उभ्या दिशेनेच नाही तर बाजूच्या दिशेने देखील कोर्रोड होत असल्याने, यामुळे अंडरकट होईल आणि ओपनिंग आवश्यक आकारापेक्षा मोठे होईल. दोन्ही बाजूंनी कोरीव काम जसजसे पुढे जाईल तसतसे सरळ भिंतीवर निमुळता होत जाणारा निमुळता तासाचा आकार तयार होईल, ज्यामुळे जास्त सोल्डर जमा होईल.

एचिंग स्टॅन्सिल ओपनिंग गुळगुळीत परिणाम देत नसल्यामुळे, उद्योग भिंती गुळगुळीत करण्यासाठी दोन पद्धती वापरतो. त्यापैकी एक म्हणजे इलेक्ट्रो-पॉलिशिंग आणि मायक्रो-एचिंग प्रक्रिया आणि दुसरी म्हणजे निकेल प्लेटिंग.

जरी गुळगुळीत किंवा पॉलिश पृष्ठभाग पेस्ट सोडण्यास मदत करत असले तरी, यामुळे पेस्ट स्क्वीजीसह रोल करण्याऐवजी टेम्प्लेटच्या पृष्ठभागावर जाऊ शकते. टेम्पलेट निर्माता टेम्पलेटच्या पृष्ठभागाऐवजी छिद्रांच्या भिंती निवडक पॉलिश करून ही समस्या सोडवतो. जरी निकेल प्लेटिंग टेम्प्लेटची गुळगुळीतपणा आणि मुद्रण कार्यप्रदर्शन सुधारू शकते, परंतु ते उघडणे कमी करू शकते, ज्यासाठी कलाकृती समायोजित करणे आवश्यक आहे.

टेम्पलेट लेसर कटिंग

लेझर कटिंग ही एक वजाबाकी प्रक्रिया आहे जी लेसर बीम नियंत्रित करणार्‍या CNC मशीनमध्ये Gerber डेटा इनपुट करते. लेसर बीम छिद्राच्या सीमेच्या आत सुरू होते आणि त्याच्या परिमितीतून पुढे जाते आणि छिद्र तयार करण्यासाठी धातू पूर्णपणे काढून टाकते, एका वेळी फक्त एक छिद्र.

लेसर कटिंगची गुळगुळीतपणा अनेक पॅरामीटर्स परिभाषित करतात. यामध्ये कटिंग स्पीड, बीम स्पॉट साइज, लेसर पॉवर आणि बीम फोकस समाविष्ट आहे. साधारणपणे, उद्योग सुमारे 1.25 mils एक बीम स्पॉट वापरतो, जे विविध आकार आणि आकार आवश्यकतांमध्ये अगदी अचूक छिद्र कापू शकते. तथापि, रासायनिक कोरलेल्या छिद्रांप्रमाणेच लेसर-कट छिद्रांना देखील पोस्ट-प्रोसेसिंगची आवश्यकता असते. छिद्राची आतील भिंत गुळगुळीत करण्यासाठी लेझर कटिंग मोल्ड्सना इलेक्ट्रोलाइटिक पॉलिशिंग आणि निकेल प्लेटिंगची आवश्यकता असते. त्यानंतरच्या प्रक्रियेत छिद्र आकार कमी केल्यामुळे, लेसर कटिंगच्या छिद्र आकाराची योग्य भरपाई करणे आवश्यक आहे.

स्टॅन्सिल प्रिंटिंग वापरण्याचे पैलू

स्टॅन्सिलसह छपाईमध्ये तीन वेगवेगळ्या प्रक्रियांचा समावेश होतो. पहिली छिद्र भरण्याची प्रक्रिया आहे, ज्यामध्ये सोल्डर पेस्ट छिद्रे भरते. दुसरी सोल्डर पेस्ट हस्तांतरण प्रक्रिया आहे, ज्यामध्ये छिद्रामध्ये जमा झालेली सोल्डर पेस्ट पीसीबी पृष्ठभागावर हस्तांतरित केली जाते आणि तिसरी म्हणजे जमा केलेल्या सोल्डर पेस्टचे स्थान. इच्छित परिणाम मिळविण्यासाठी या तीन प्रक्रिया आवश्यक आहेत- PCB वर योग्य ठिकाणी सॉल्डर पेस्टचे अचूक आकारमान (ज्याला वीट देखील म्हणतात) जमा करणे.

सोल्डर पेस्टने टेम्पलेट छिद्रे भरण्यासाठी सोल्डर पेस्ट छिद्रांमध्ये दाबण्यासाठी मेटल स्क्रॅपरची आवश्यकता असते. स्क्वीजी पट्टीशी संबंधित छिद्राचे अभिमुखता भरण्याच्या प्रक्रियेवर परिणाम करते. उदाहरणार्थ, ब्लेडच्या स्ट्रोकवर त्याच्या लांब अक्षासह एक छिद्र ब्लेड स्ट्रोकच्या दिशेने त्याच्या लहान अक्षाच्या दिशेने असलेल्या छिद्रापेक्षा चांगले भरते. या व्यतिरिक्त, स्क्वीजीच्या गतीचा छिद्रे भरण्यावर परिणाम होत असल्याने, कमी स्क्वीजी गतीमुळे ज्या छिद्रांचा लांब अक्ष स्क्वीजीच्या स्ट्रोकच्या समांतर असेल अशा छिद्रांना अधिक चांगले भरता येते.

squeegee पट्टीचा काठ देखील सोल्डर पेस्ट स्टॅन्सिल छिद्र कसे भरते यावर परिणाम करते. स्टॅन्सिलच्या पृष्ठभागावर सोल्डर पेस्ट स्वच्छ पुसून ठेवताना किमान स्क्वीजी दाब लागू करताना मुद्रित करण्याचा नेहमीचा सराव आहे. स्क्‍वीजीचा दाब वाढल्‍याने स्क्‍वीजी आणि टेम्‍प्‍लेटचे नुकसान होऊ शकते आणि टेम्‍प्‍लेटच्‍या पृष्ठभागाखाली पेस्‍ट स्‍मीअर होऊ शकते.

दुसरीकडे, कमी दाबाने सोल्डर पेस्ट लहान छिद्रांमधून बाहेर पडू देत नाही, परिणामी PCB पॅडवर अपुरे सोल्डर होते. याव्यतिरिक्त, मोठ्या छिद्राजवळ स्क्वीजीच्या बाजूला सोडलेली सोल्डर पेस्ट गुरुत्वाकर्षणाने खाली खेचली जाऊ शकते, परिणामी जास्त सोल्डर जमा होते. म्हणून, किमान दाब आवश्यक आहे, ज्यामुळे पेस्ट साफ होईल.

वापरलेल्या सोल्डर पेस्टच्या प्रकारावर देखील दाबाचे प्रमाण अवलंबून असते. उदाहरणार्थ, टिन/लीड पेस्ट वापरण्याच्या तुलनेत, लीड-फ्री सोल्डर पेस्ट वापरताना, PTFE/निकेल-प्लेटेड स्क्वीजीला सुमारे 25-40% जास्त दाब लागतो.

सोल्डर पेस्ट आणि स्टॅन्सिलच्या कार्यप्रदर्शन समस्या

सोल्डर पेस्ट आणि स्टॅन्सिलशी संबंधित काही कार्यप्रदर्शन समस्या आहेत:

स्टॅन्सिल फॉइलची जाडी आणि छिद्र आकार पीसीबी पॅडवर जमा केलेल्या सोल्डर पेस्टची संभाव्य मात्रा निर्धारित करते.

टेम्पलेट भोक भिंत पासून सोल्डर पेस्ट सोडण्याची क्षमता

PCB पॅडवर छापलेल्या सोल्डर विटांची स्थिती अचूकता

छपाई चक्रादरम्यान, जेव्हा स्क्वीजी पट्टी स्टॅन्सिलमधून जाते, तेव्हा सोल्डर पेस्ट स्टॅन्सिल भोक भरते. बोर्ड/टेम्पलेट सेपरेशन सायकल दरम्यान, सोल्डर पेस्ट बोर्डवरील पॅडवर सोडली जाईल. तद्वतच, छपाई प्रक्रियेदरम्यान भोक भरणारी सर्व सोल्डर पेस्ट छिद्राच्या भिंतीतून सोडली पाहिजे आणि संपूर्ण सोल्डर वीट तयार करण्यासाठी बोर्डवरील पॅडवर हस्तांतरित केली पाहिजे. तथापि, हस्तांतरणाची रक्कम ओपनिंगच्या गुणोत्तर आणि क्षेत्राच्या गुणोत्तरावर अवलंबून असते.

उदाहरणार्थ, पॅडचे क्षेत्रफळ आतील छिद्र भिंतीच्या क्षेत्रफळाच्या दोन-तृतीयांशपेक्षा जास्त असल्यास, पेस्ट 80% पेक्षा चांगले रिलीझ करू शकते. याचा अर्थ असा की टेम्प्लेटची जाडी कमी केल्याने किंवा भोकांचा आकार वाढवल्याने सोल्डर पेस्ट समान क्षेत्राच्या गुणोत्तराखाली सोडू शकते.

टेम्प्लेट भोक भिंतीतून सोडण्याची सोल्डर पेस्टची क्षमता देखील भोक भिंतीच्या समाप्तीवर अवलंबून असते. इलेक्ट्रोपॉलिशिंग आणि/किंवा इलेक्ट्रोप्लेटिंगद्वारे लेझर कटिंग होल स्लरी ट्रान्सफरची कार्यक्षमता सुधारू शकतात. तथापि, टेम्प्लेटमधून सॉल्डर पेस्टचे पीसीबीमध्ये हस्तांतरण देखील सॉल्डर पेस्टच्या टेम्प्लेट होलच्या भिंतीला चिकटणे आणि पीसीबी पॅडला सॉल्डर पेस्टच्या चिकटतेवर अवलंबून असते. चांगला हस्तांतरण प्रभाव प्राप्त करण्यासाठी, नंतरचे मोठे असावे, याचा अर्थ असा की छपाईची क्षमता टेम्पलेटच्या भिंतीच्या क्षेत्राच्या उघडण्याच्या क्षेत्राच्या गुणोत्तरावर अवलंबून असते, तसेच भिंतीचा मसुदा कोन आणि त्याचा खडबडीतपणा यासारख्या किरकोळ परिणामांकडे दुर्लक्ष करून. .

PCB पॅडवर मुद्रित केलेल्या सोल्डर विटांची स्थिती आणि मितीय अचूकता प्रसारित CAD डेटाच्या गुणवत्तेवर, टेम्प्लेट बनवण्यासाठी वापरलेली तंत्रज्ञान आणि पद्धत आणि वापरादरम्यान टेम्पलेटचे तापमान यावर अवलंबून असते. याव्यतिरिक्त, स्थान अचूकता देखील वापरलेल्या संरेखन पद्धतीवर अवलंबून असते.

फ्रेम केलेले टेम्पलेट किंवा चिकटलेले टेम्पलेट

फ्रेम केलेले टेम्पलेट सध्या सर्वात शक्तिशाली लेसर कटिंग टेम्पलेट आहे, जे उत्पादन प्रक्रियेत मोठ्या प्रमाणात स्क्रीन प्रिंटिंगसाठी डिझाइन केलेले आहे. ते कायमस्वरूपी फॉर्मवर्क फ्रेममध्ये स्थापित केले जातात आणि जाळीची चौकट फॉर्मवर्कमध्ये फॉर्मवर्क फॉइल घट्टपणे घट्ट करते. मायक्रो BGA आणि 16 mil आणि त्याहून कमी पिच असलेल्या घटकांसाठी, गुळगुळीत भोक भिंतीसह फ्रेम केलेले टेम्पलेट वापरण्याची शिफारस केली जाते. नियंत्रित तापमान परिस्थितीत वापरल्यास, फ्रेम केलेले मोल्ड सर्वोत्तम स्थिती आणि मितीय अचूकता प्रदान करतात.

अल्पकालीन उत्पादन किंवा प्रोटोटाइप पीसीबी असेंब्लीसाठी, फ्रेमलेस टेम्पलेट्स सर्वोत्तम सोल्डर पेस्ट व्हॉल्यूम नियंत्रण प्रदान करू शकतात. ते फॉर्मवर्क टेंशनिंग सिस्टमसह वापरण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत, जे सार्वत्रिक फ्रेम्स सारख्या पुन: वापरण्यायोग्य फॉर्मवर्क फ्रेम आहेत. मोल्ड्स फ्रेमवर कायमस्वरूपी चिकटलेले नसल्यामुळे, ते फ्रेम-प्रकारच्या साच्यांपेक्षा खूपच स्वस्त असतात आणि खूप कमी स्टोरेज जागा घेतात.