Паяльные пасты и методы их нанесения на печатные платы

Паяльные пасты и методы их нанесения на печатные платы

 

Презентация студента группы 03-425 Новикова Николая

Паяльные пасты

 

• Паяльная паста (припойная паста) — механическая смесь порошка припоя, связующего вещества (или смазки), флюса и некоторых других компонентов.

 

Характеристики паяльных паст

 

• Состав припоя.

Используются оловянные припои как свинцовые, так и безсвинцовые.

• Размер частиц припоя.

Наиболее часто бывает 25 — 45 мкм

• Вязкость

Обычно в диапазоне 300 — 1200х10³ сПз.

• Форма частиц.

Чаще всего используется сферическая.

• Паяемость

Форма частиц паяльных паст

Изготовление паяльных паст

 

Измельчение в струе.

Пруток припоя вводится в струю газа с нейтральной средой:

 

• Окисление – восстановление
• Сажа
• Эл. Дуга (без сажи)

 

Изготовление паяльных паст

 

Измельчение разбрызгиванием

Центрифугирование:

• Расплавленный металл льется на вращающийся диск
• Остывает в полете до стенки

 

Изготовление паяльных паст

 

Гранулянт из капель:

 

• Расплавленный металл дозированно (по капле) падает в воздухе в жидкость
• В полете на воздухе остывает до отверждения
• Жидкость защищает от окисления

Основные требования к паяльным пастам

 

• не должны окисляться, сильно и быстро расслаиваться;
• желательно долго сохранять свои реологические свойства (то есть способность к вязкому течению и деформации);
• не должны растекаться далеко за пределы первоначально нанесенной дозы;
• не должны оставлять твёрдых неудаляемых остатков после пайки;
• должны обладать клеящими свойствами;
• не должны разбрызгиваться при воздействии достаточно концентрированного источника нагрева;
• не должны ухудшать технических характеристик платы;
• должны отмываться в стандартных растворителях.

Способы нанесения паяльной пасты

 

• Существуют 2 основных способа нанесеия паяльной пасты:

 

 

Трафаретный

 

 

 

Каплеструйный

Трафаретный способ наненесения паяльной пасты

Трафаретный способ наненесения паяльной пасты

 

Основные этапы:

• Фиксация ПП в рабочей зоне (на базовые штыри либо по торцам), обеспечение поддержки ПП снизу (с помощью стоек).
• Точное совмещение ПП и трафарета (СТЗ).
• Выдавливание/нанесение необходимого объема паяльной пасты на трафарет.
• Нанесение пасты на КП платы через трафарет с помощью ракеля.
• Контроль качества нанесения пасты.
• Снятие ПП.
• Очистка трафарета.

Трафаретный способ наненесения паяльной пасты

 

• Основные параметры, непосредственно влияющие на процесс нанесения пасты:
• материал, твердость и степень износа ракеля;
• угол наклона рабочей поверхности ракеля (т.н. «угол атаки»);
• усилие вертикального прижима ракеля;
• скорость перемещения ракеля;
• величина зазора между ПП и трафаретом (контактный/бесконтактный способ);
• высота отделения трафарета от ПП;
• скорость отделения трафарета от ПП.

Трафаретный способ наненесения паяльной пасты

 

 

Формы рабочих плоскостей ракеля:

 

Трафаретный способ наненесения паяльной пасты

 

По характеру апертур  трафареты подразделяются на две  основные группы:

• - трафареты с полностью открытыми апертурами (stencils);
• - трафареты с частично открытыми апертурами (screens).

Трафаретный способ наненесения паяльной пасты

Трафареты с полностью откытыми апертурами

 

• 1. Сетчатые, в которых апертуры выполнены селективным травлением

Трафареты с полностью откытыми апертурами

 

• 2. Металлические

Трафареты с полностью откытыми апертурами

 

• 3. Комбинированные

Трафареты с частично открытыми  апертурами

 

• Конструкция сетчатого трафарета с частично открытыми апертурами.

Крепление трафарета

 

 

Применяются следующие способы натяжения трафарета:

• вручную (быстрозажимные рамки-принтеры);
• механическим способом (рамы натяжения трафаретов и встроенные системы натяжения трафаретов в некоторых моделях устройств печати);
• с помощью сжатого воздуха (специальные рамы с пневматическим натяжением трафаретов);
• трафареты, вклеенные в металлическую сетку (поставляются с собственной рамой).

Крепление трафарета

 

• Быстрозажимная рамка-принтер для двустороннего натяжения.

Крепление трафарета

 

• Пневматическая рама для четырехстороннего натяжения.

Оборудование и процесс  нанесения пасты

 

 

Оборудование  для трафаретной печати по степени автоматизации можно разделить на три группы:

 

• ручное;
• полуавтоматическое;
• автоматическое.

Оборудование и процесс  нанесения пасты

 

• Ручные устройства

Оборудование и процесс  нанесения пасты

 

• Полуавтоматические системы

Оборудование и процесс  нанесения пасты

 

• Автоматические установки

Контроль качества нанесения пасты

 

• Контроль качества нанесения пасты может проводиться с помощью различных СТЗ как в плоскости (2D), так и с учетом высоты нанесения (3D).

Каплеструйная печать

Каплеструйная печать

Сравнение методов

Сравнение методов

Сравнение методов

Сравнение методов

Сравнение методов

Сравнение методов