Трафарет для smd монтаж

Монтаж плат с использованием трафарета и паяльной пасты

Применение компонентов поверхностного монтажа значительно повышает технологичность платы. Мы подготовили видеоурок об установке SMD-компонентов при помощи паяльной пасты и трафарета. Собирать будем нашу плату EduBoard.

Применение паяльной пасты в монтаже

Паяльная паста по сути смесь гранул припоя и флюса. Если нанести ее контактные площадки, установить элементы, а затем оплавить можно увеличить производительность и качество сборки. Продается она вот в таком виде:

В промышленных условиях ее наносят при помощи латунных трафаретов, установленных в специальные принтеры, затем автомат расставляет компоненты и производится оплавление в инфракрасной печи. Но все это очень дорого и мы решили попытаться использовать этот метод в условиях нашего маленького монтажного участка. Сразу нужно сказать, что метод применим только для плат с нанесенной маской.

Заказ трафаретов

Их можно заказать при заказе самих плат на том же производстве. В этом случае вам изготовят трафарет из латуни толщиной 0.1-0.15мм. Доверьтесь технологам — они сами подберут вам нужную толщину, которая, кстати, крайне критична.

Стоит такой трафарет около 200 рублей за один квадратный дециметр, но еще вам придется заплатить за изготовление фотошаблона и в итоге наш трафарет обошелся нам в 1200 рублей. Его изготовление мы заказывали в Екатеринбургской фирме Техносвязь. У него есть только один недостаток — так как материал из которого он изготавливается поставляется в рулонах, то и трафарет слегка выгнут. А это доставляет немало неудобств с которыми приходится мириться.
Мы пытались избежать этой дорогостоящей покупки и изготовить трафареты из плотной бумаги. За помощь в этом мы выражаем благодарность нашим партнерам, занимающимся лазерной резкой. Они изготовили для нас несколько версий трафаретов.
В первой партии трафаретов выводы микросхем были разделены, образуя апертуры шириной 0,3-0,4мм. Из-за того, что бумага имела толщину 0,3мм паста просто застревала в прорезях и использовать его было невозможно.

Бумажный трафарет с разделенными выводами

В другой партии мы попытались сгруппировать выводы. Обычно при ручном нанесении паяльной пасты на ряды выводов микросхем в SOIC-корпусах наносят единую «колбаску» пасты и все прекрасно запаивается. Но для более мелких микросхем это не работает и выводы нещадно слипаются.

Бумажный трафарет с объединенными выводами

Помимо прочего бумага впитывает жидкость из пасты и постепенно бумажный трафарет приходит в негодность.
Тем не менее компоненты в корпусах 0805 или крупные микросхемы запаиваются отлично. Если нужно спаять небольшую партию простых плат, то бумажный трафарет все-таки вполне можно использовать.

Нанесение пасты

Это самый ответственный этап. На производстве для этого применяются трафаретные принтеры. Он представляет собой рамку на которую натягивается трафарет, и которая может опускаться и подниматься над платой.
Если вы тоже планируете наносить пасту прикладывая трафарет в ручную, то очень внимательно следите за следующем:

• трафарет должен быть МАКСИМАЛЬНО точно совмещен с контактными площадками и не должен смещаться во время нанесения
• трафарет должен плотно прилегать к плате по всей поверхности
• паста перед нанесением должна быть разогрета до комнатной температуры и хорошо размешана
• поста должна быть достаточно влажной
• поднимать трафарет нужно как можно аккуратнее, чтобы он не смазал пасту

Сама техника нанесения пасты хорошо показана на видео:

После нанесения паста должна остаться на плате в виде аккуратных столбиков. Через некоторое время после нанесения (если компоненты не напаяли сразу) может сложиться впечатление, что паста растеклась и выводы слиплись. При этом оплавление происходит нормально и у меня сложилось впечатление, что растекается не паста, а именно припой.

Плата с нанесенной пастой

Расстановка компонентов

При расстановке компонентов особое внимание следует уделять крупным компонентам с большим количеством выводов. Остальные элементы (например, в корпусе 0805) при установке, за счет сил поверхностного натяжения, сами отлично выравниваются на контактных площадках.

Повторюсь, что хоть и кажется, что все выводы микросхем слиплись — это не так:

Компоненты установлены на пасту

Оплавление пасты

На предприятиях оплавление, обычно производят в ИК-печах и у нас она тоже есть, но мы хотели показать, что это можно сделать и при помощи фена. Производительность, конечно, ниже, но наша задача повторить заводское качество с минимальными затратами. Остальное на видео:

В итоге пайки получаются очень аккуратными, с одинаковым количеством припоя. Такой способ гораздо менее требователен к способностям монтажника и обеспечивает высокое качество. Вот фото некоторых элементов:

Запаянные выводы FT232RL (шаг и ширина выводов 0,3мм)

Запаянный МК Atmega8

Элементы в корпусе 0805

Установка выводных элементов

В дополнение мы покажем, как мы запаиваем выводные компоненты с использованием трубчатого припоя:

При незначительной тренировке можно добиться высокого качества — главное дозирование припоя и время пайки:

SMD-монтаж на заводе

Описание тех же операций, но в условиях завода, вы можете почитать здесь.

Источник

Изготовление трафаретов
для установки SMD элементов

Монтаж под ключ

Комплексный монтаж изделий радиоэлектроники

Плата по образцу

Копирование плат устройств, в том числе многослойных

Программный код

Написание и передача исходного программного кода

Нанесение номеров

Нанесение уникальных инвентарных номеров на платы

Лазер прожигает пластину, образование микроскопических кромок невозможно

Точка из паяльной пасты меньше, чем верхний уровень, снять лист с заготовки по завершению печатного цикла легче

Каждое отверстие и линия соответствуют параметрам техдокументации

Отверстия для нанесения пасты точно совпадает с рабочей площадкой платы

Толщина лазерного луча позволяет создавать отверстия любой толщины

Упакуем в антистатическую пленку и доставим в любую точку России

Рассчитайте стоимость монтажа электроники

Давайте мы за 2 минуты рассчитаем для Вас стоиомсть монтажа электроники?

Мы считаем установку производимую станком поэлементно, а не как общепринято за точку пайки.

Источник

Smd трафареты: применение в монтаже

Обычно трафареты выполняют несколько функций. Во-первых, они позволяют сделать пайку компонентов качественнее. Во-вторых, дозировать паяльную пасту при нанесении.

Использоваться при изготовлении трафаретов может разный материал. Это медь, майлар, алюминий, никель. При производстве в заготовке вырезают отверстия для контактных площадок.

Какие бывают трафареты?

трафареты для smd монтажа делятся на несколько видов. Есть два типа: рамочный и безрамочный. Первый нужен для нанесения пасты вручную. Вклеивать в рамку такие трафареты не нужно. Они менее дорогие, более лёгкие и практичные.

Рамочный вид трафаретов называется по-другому склеенным, потому что заготовку вклеивают в рамку. Требуются такие трафареты для массового производства печатных плат. Применяются они при автоматизированном нанесении пасты для пайки. Характеризуется данный вид трафаретов высокой прочностью, долгим сроком службы, большой точностью. А значит имеет спрос в промышленности.

Какие особенности изготовления есть?

Иногда при производстве трафаретов создают также реперные метки, которые позволяют точно объединить основание и трафарет. Совмещая детали вручную, можно применять как компоненты с метками, так без меток.

При изготовлении трафаретов часто используется электрополировка, которая сглаживает стенки отверстий. Это способствует улучшению отделения от трафарета паяльной пасты. Процедура важна для установки микросхем.

На что обратить внимание при заказе трафаретов?

В случае необходимости, трафареты лучше заказывать индивидуально. Как показывает практика, наиболее высокого качества можно добиться используя импортное оборудование. Следует уделить особое внимание выбору компании, которая займётся данной процедурой. Можно ознакомиться с отзывами заказчиков на независимых интернет-ресурсах.

Что касается типа трафаретов, подбирать нужно исходя из личных предпочтений. Сейчас наиболее распространены бронзовые, медные, полиамидовые трафареты, а также с добавлением бериллиевой бронзы

Источник

Трафареты для поверхностного монтажа на заводе JLCPCB

JLCPCB

Что такое трафарет для поверхностного монтажа?

Трафарет для поверхностного монтажа предназначен для нанесения паяльной пасты на пустую печатную плату. В фольге из нержавеющей стали лазером вырезаются отверстия под контактные площадки каждого компонента поверхностного монтажа, имеющегося на плате. Трафарет аккуратно совмещают с верхней стороной печатной платы, а затем за один проход с помощью металлического ракеля через отверстия наносится паста. После отделения трафарета от печатной платы на ней остается паяльная паста, готовая к установке на нее SMD компонентов. В отличие от ручного нанесения паяльной пасты, этот процесс гарантирует воспроизводимость результатов и экономит время.

Как изготавливается трафарет

JLCPCB, являясь крупнейшей в Китае компанией по производству прототипов печатных плат, также в течение 24 часов в сутки изготавливает для своих клиентов трафареты для поверхностного монтажа. Компания предлагает самые дешевые профессиональные трафареты в мире, которые будут стоить всего $7 за штуку. Все трафареты изготавливаются из специального высококачественного материала с помощью приобретенных в Германии лазерных станков, гарантирующих высокую точность и стабильность качества. Давайте посмотрим видео, чтобы представить себе весь процесс производства трафаретов на заводе JLCPCB.

Типы трафаретов

JLCPCB предоставляет возможность выбора между трафаретами в рамке и безрамочными трафаретами. Трафарет в рамке предназначен для машинного нанесения паяльной пасты. Безрамочный трафарет рассчитан на ручное нанесение пасты. Безрамочный трафарет дешевле и легче (0.2 кг), поэтому его доставка будет стоить меньше.

Безрамочные трафареты

Безрамочные трафареты предназначены для работы со специальными системами натяжения, известными как многократно используемые рамки трафаретов. Трафареты такого типа не требуется вклеивать в рамку. Безрамочные трафареты рекомендуется использовать для сборки прототипов или малых тиражей печатных плат. Благодаря компактности, они удобны при хранении, так как занимают намного меньше места, чем трафареты в рамках. Кроме того, хранение таких трафаретов обходится дешевле.

Трафареты в рамках

Рамочный, или склеенный трафарет – это туго натянутая трафаретная фольга, постоянно вклеенная в рамку по ее периметру. Такие трафареты рассчитаны на массовое автоматизированное производство печатных плат. Благодаря высокой точности и износостойкости, рамочные трафареты хорошо подходят для крупносерийного производства. Если потребитель не найдет подходящего размера в ряду популярных форматов рамочных трафаретов, мы изготовим ему нестандартный трафарет.

Заказ трафарета у JLCPCB

Заказать у JLCPCB трафареты можно либо вместе с печатными платами, чтобы сэкономить на стоимости доставки, либо отдельно.

Заказ трафаретов вместе с печатными платами

При заказе платы после загрузки Gerber файла и заполнения спецификации вы можете дополнительно заказать «Лазерный трафарет», просто выбрав опцию «Laser Stencil: order together with laser stencil» (Заказать вместе с трафаретом).

Отдельный заказ трафаретов

Если вы забыли про трафареты при заказе плат, или хотите, чтобы на границе трафарета были сделаны нестандартные вспомогательные отверстия, можете заказать трафарет отдельно на странице «Quote».

Кликните на кнопку «Add your Gerber file» (Добавьте свой Gerber файл), чтобы загрузить Gerber файл, и введите параметры трафарета.

1. Размеры

Убедитесь, что размеры трафарета, выбранного из стандартного ряда, превышают размеры вашей печатной платы.

2. Электрополировка

Электрополировка, известная также как электрохимическое снятие заусенцев, удаляет мелкие заусенцы, улучшает качество поверхности и делает гладкими внутренние стенки отверстий, что улучшает отделение паяльной пасты. Это особенно важно для микросхем в корпусах с шагом выводов менее 0.5 мм и в корпусах BGA.

3. Реперные метки

Реперные метки необходимы для того, чтобы помочь машине найти нужные места на печатной плате. Их диаметр обычно равен 1 мм. JLCPCB предлагает три варианта: сквозные метки (Etched Through), метки на половину толщины печатной платы (Etched Half) и без меток. Если ваша установка трафаретной печати оснащена системой технического зрения, реперные метки глубиной в половину толщины платы обеспечат автоматическое совмещение платы с трафаретом. Если вы совмещаете трафарет с платой вручную, больше подойдут сквозные метки, а при их отсутствии можно выполнить совмещение, просто ориентируясь на любые контактные площадки.

4. Произвольный размер

Вы можете выбрать произвольный размер, и мы изготовим трафарет, соответствующий вашим запросам.

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

Источник