Systemy naciągu szablonów SMT

Raport | Prezentacje
Systemy naciągu szablonów SMT
Wszystkie firmy zajmujące się montażem płytek w technologii SMT po stokroć
słyszały, że 60–70% błędów montażowych powstaje w procesie nadruku pasty
lutowniczej poprzez metalowy szablon. Bezsprzecznie właściwy dobór parametrów szablonu takich jak: grubość, rodzaj materiału, kształt otworu oraz siła
i rodzaj naciągu zapewnia dobre uwalnianie pasty z otworów i transfer pasty na
płytkę. Stąd też bierze się duża waga, którą przykładają technolodzy montażu
SMT do projektu szablonu i systemu jego naciągu.
R
eguły projektowania szablonu, jak i doboru materiału folii metalowej mogą
stanowić temat oddzielnego opracowania. W tym krótkim przeglądzie przedstawione zostaną systemy naciągu szablonów.
W procesie nadruku pasty lutowniczej szablon styka się z płytką PCB. Metalowa folia szablonu musi być stabilna wymiarowo
względem płytki dla zapewnienia
powtarzalnego procesu nadruku
pasty. W obecnej praktyce produkcyjnej używane są następujące systemy naciągu.
Naciąg mechaniczny
wady utrudniające jego używanie
w wielkoseryjnej produkcji:
• stabilność naciągu – wymaga okresowej kontroli ciśnienia
sprężonego powietrza w ramie,
• odkształcenia mechaniczne
otworów naciągowych przy produkcji długich serii płytek (nawet 100 tys.),
• postępująca (zwłaszcza w firmach
o proweniencji amerykańskiej)
eliminacja z obrotu produkcyjnego narzędzi ostrych i niebezpiecznych. Praktyka wielu firm wskazuje, że jest to realne zagrożenie…
Naciąg siatkowy na ramie
aluminiowej
Realizowany jest zwykle w jedRównomierny i stabilny naciąg
nym kierunku z użyciem ramy
folii szablonu realizowany jest za
pomocą siatki poliestrowej naciąnaciągowej wyposażonej w kołki Fot. 2. Długi szablon w ramie aluminiowej do produkgniętej uprzednio na ramę wyo średnicy oraz rastrze odpowia- tów LED (Semicon Sp. z o.o.)
konaną z profili aluminiowych.
dającym otworom w szablonie.
System ten był dość popularny w Polsce dającym kołkom naciągowym w ramie Typowe napięcie siatki wynosi 35±4 N/
i stosowany w drukarkach firmy PBT- zasilanej sprężonym powietrzem.
cm. Najpopularniejsze wymiary ram to
-Uniprint.
Kształt otworu naciągu, jak też szcze- 23×23”, 550×650 mm, 29×29”. Ostatnio,
gółowe rozwiązania techniczne kon- w związku z rozwojem technologii LED,
Naciąg pneumatyczny
strukcji ram są specyficzne dla różnych stosuje się szablony na długich ramach,
To system umożliwiający naciąg dostawców. Wymienić tu można zdecy- nawet do 180 cm długości (fot. 2). Tak
w dwóch osiach. Szablon na czterech dowanie najpopularniejszy w Polsce sys- długie szablony możliwe są do realizakrawędziach ma otwory o kształcie i ra- tem Zelflex (LPKF). Własne systemy ma cji wyłącznie w tej technologii naciągu.
strze odpowiateż DEK, Cookson czy też LTC (fot. 1).
Niewątpliwą zaletą opisywanych szaRamy z naciągiem w tych systemach blonów jest ich trwałość i stabilność
dostępne są w dużym wyborze roz- naciągu umożliwiająca ich stosomiarów aż po rozmiar 29×29”. Moż- wanie w produkcji wielkoseryjnej.
na w nich zamontować blachy Wadą – podnoszoną wcześniej czy późo grubościach 80–250 µm. niej przez wszystkich użytkowników –
System naciągu pneuma- są duże wymiary szablonów i związana
tycznego szablonów jest naj- z tym konieczność posiadania dużej poczęściej używanym w Polsce. wierzchni odstawczej.
Z istotnym jednak zastrzeżeniem – popularnym głównie wśród System naciągu VectorGuard
małych i średnich firm montażowych. firmy ASM (DEK)
Fot. 1. Rama z naciągiem pneumatycznym
Koncepcja naciągu szablonów z wyPoza stosunkowo niską ceną szabloZelFlex Z4P firmy LPKF
nów system ten bowiem ma istotne korzystaniem ram VectorGuard elimi-
52
Listopad 2015
Elektronik
Prezentacje | Raport
nuje podstawową wadę szablonów z naciągiem siatkowym,
jaką są duże wymiary ram aluminiowych. Cienkie ramki tych
szablonów o grubości 5 mm
zajmują wielokrotnie mniej
miejsca niż grube na 1–1,5” ramy
aluminiowe.
Szablony VectorGuard wymagają użycia w sitodrukarce ramy Master Frame. Charakterystyczną cechą tego rozwiązania jest fakt, że sprężone powietrze służy tu jedynie do odłączenia mocujących sprężyn, które po
odłączeniu sprężonego powietrza
i zamocowaniu ramy zapewniają
stały i stabilny naciąg (fot. 3).
Dostępne są następujące rozmiary ram: 23×23”, 550×650 mm, Fot. 3. Szablon VectorGuard firmy ASM (DEK)
23×29” oraz 29×29”, a także adaptery umożliwiające użycie tego standarZe względu na postępującą miniaturydu we wszystkich typach sitodrukarek. zację elementów SMD i znane problemy
Dostępny jest również szeroki wybór fo- z uwalnianiem pasty ASM (DEK) zaproponował nowe rozwiązanie ram Master
lii metalowych:
Frame umożliwiające bardzo silny naciąg
• SS standard – 80–250 µm,
47 N/cm. Tak silnie napięta blacha ma le• SS fine grain – 80–250 µm,
piej uwalniać pastę z otworów szablonu.
• nikiel – 80–200 µm.
Aplikacja systemu VG High
Tension jest oczywista – są nią
projekty PCB z krytycznie małymi elementami 0201, 01005, układy scalone fine pitch, µBGA i in.
W ostatnim czasie ASM (DEK)
poinformował o dostępności szablonów VectorGuard z Nano
Ultra pokryciem. Jest to nowe
rozwiązanie różniące się od kontrowersyjnych wprowadzonych
niedawno „nano” serwetek, a polegające na plazmo-chemicznym
osadzaniu cienkiej (2–4 µm)
bardzo twardej warstwy nanopokrycia. Tego typu serwis
dostępny jest obecnie również
w Europie za pośrednictwem
autoryzowanych przez ASM
(DEK) producentów szablonów. Licencjobiorcą standardu VectorGuard jest również firma
Semicon.
Semicon, tel. 22 615 73 71
[email protected]
www.semicon.com.pl
Elektronik
Listopad 2015
53