При печати паяльной пасты для компонентов 01005 плохое отделение часто происходит не только из-за реологии пасты или давления ракеля, но и из-за несоответствия конструкции отверстия относительно геометрии контактной площадки, особенно потому, что корпус компонента размером 0,25 мм × 0,125 мм требует абсолютной точности в контроле объема и определении кромок, поэтому мы начинаем с проверки толщины трафарета на уровне 0,10 мм с помощью калиброванного микрометра по пяти точкам, а затем подтверждаем соответствие размеров контактной площадки на файлах Gerber фактическим. Отчет о изготовлении печатной платы с допуском ±0,01 мм, прежде чем приступить к модификации апертуры.
Основными параметрами, определяющими выделение, являются соотношение площадей, угол боковой стенки и выравнивание площадки к апертуре, где соотношение площадей должно превышать 0,66, чтобы обеспечить надежное разделение пасты, рассчитываемое как (площадь площадки) ÷ (площадь поверхности стенки апертуры), поэтому для стандартной площадки 0,20 мм × 0,18 мм мы устанавливаем апертуру 0,20 мм × 0,18 мм без уменьшения, но только если толщина трафарета строго выдерживается на уровне 0,10 мм, в противном случае мы масштабируем линейно, например, при толщине 0,09 мм апертура сжимается до 0,19 мм × 0,17 мм, чтобы сохранить тот же объем и поддерживать соотношение площадей выше 0,67.
Мы применяем гальванопластиковые трафареты с коническими боковыми стенками под углом 30° вместо плоских стенок, вырезанных лазером, поскольку постепенное сужение снижает сопротивление сдвигу во время разделения, и одно только это изменение повысило выход продукции при первом проходе с 84% до 92% в линейке модулей Bluetooth KONKA, где резисторы 01005 постоянно были недостаточно заполнены из-за прилипания пасты вдоль вертикальных стенок, и мы проверяем конусность с помощью SEM-изображений поперечного сечения в трех местах на панель, отвергая любые трафарет, показывающий отклонение более чем на ±2° от номинального значения.
Во время настройки мы выравниваем центр тяжести апертуры с центроидом площадки с точностью до 0,015 мм, используя систему контроля трафарета с большим увеличением, и избегаем любого преднамеренного смещения, даже смещение на 0,02 мм приводит к образованию перемычек между соседними колпачками 01005 на защитной плате NARI Electric, поэтому мы фиксируем натяжение рамки трафарета на уровне 38 Н/см² и перепроверяем выравнивание после каждых 10 панелей с помощью калибровка зрения на основе реперных данных, поскольку температурный дрейф из-за колебаний температуры окружающей среды выше 27°C может сместить регистрацию на величину до 0,012 мм за 4 часа.
Если выпуск остается неравномерным, несмотря на правильную геометрию, мы проверяем наличие микрозаусенцев на краях апертуры, используя 200-кратное оптическое увеличение, потому что даже заусенцы размером менее 5 мкм (обычные после 12 000 циклов печати на старых гальванопластических трафаретах) создают локальную адгезию, которая удерживает пасту вблизи углов, и мы удаляем их с помощью азотной плазменной очистки при мощности 150 Вт в течение 90 секунд, а не механической полировки, которая рискует расширить апертуры на 0,003–0,005 мм – недопустимое отклонение для отверстий 0,18 мм.
Мы уменьшаем скорость ракеля с 40 мм/с до 25 мм/с при переключении на отверстия 01005 не потому, что более медленная скорость по своей сути улучшает высвобождение, а потому, что это увеличивает время выдержки ровно настолько, чтобы обеспечить полное смачивание конической стенки без увеличения разрушения, вызванного сдвигом, и мы сочетаем это с углом ракеля 55 ° и прижимной силой 5,5 кгс / см², измеренной с помощью принтера с тензодатчиком, поскольку скорость ниже 5,2. кгс/см² привело к образованию пустот в швах на матрице датчиков BMS компании Chaowei Power из-за недостаточного переноса пасты.
При оценке высвобождения под микроскопом мы отклоняем любую апертуру, показывающую >15% площади недостающей пасты после отделения, и отслеживаем это для каждой панели с помощью автоматического оптического контроля с пороговым значением, установленным на 68% контрастности оттенков серого по сравнению с голой медью, поскольку визуальная оценка приводит к вариативности ±8% у разных операторов, тогда как данные AOI показывают, что сбои в высвобождении сгруппированы в пределах ±0,3 мм от края платы, что побуждает нас добавить локализованную вакуумную помощь в этих зонах, увеличивая количество сбоев, связанных с кромками, с 11% до менее 2%.
Мы избегаем трафаретов с никелевым покрытием для работы 01005, несмотря на их более длительный срок службы, поскольку покрытие увеличивает поверхностную энергию и увеличивает угол контакта на 4–6°, непосредственно снижая вероятность высвобождения, и мы придерживаемся голой электроформованной нержавеющей стали, даже несмотря на то, что она изнашивается быстрее, поскольку ее естественный угол контакта 28–32° обеспечивает повторяемость результатов на 8500 отпечатках, прежде чем станет необходимой замена, и мы ежедневно регистрируем скорость износа, измеряя ширину апертуры на 10 случайных участках на каждый трафарет.
Для новых разработок мы предписываем контактные площадки IPC-7351B класса A с нулевым расширением паяльной маски, поскольку добавление рельефа маски даже на 0,025 мм вокруг контактной площадки приводит к образованию шариков припоя во время оплавления, и мы сверяем файлы CAD трафарета с Gerber, используя функцию наложения слоев CAM350, а не просто проверку размеров, поскольку незначительные ошибки округления полигонов в старом программном обеспечении CAM усекали угловые радиусы на 0,008 мм, что приводило к преждевременному использованию. выход из строя в диагональных углах при высокоскоростной печати.
