thư mục
giai đoạn in là phần quan trọng nhất của quá trình incác bộ phận bảng mạch invâng. Đây cũng là điều nguy hiểm nhất, vì lỗi nhỏ nhất có thể làm hỏng sản phẩm điện tử PCB. vì vậy, lỗi thường xuất hiện từ việc cài đặt các điểm hàn trên các đĩa hàn pcb.
Khi bạn tạo ra hàng trăm hoặc thậm chí hàng ngàn nút hàn, nó sẽ hữu ích nếu bạn cảnh giác với các lỗi. Tuy nhiên, các khuôn mẫu PCB là cách để loại bỏ các lỗi có thể xảy ra trong quá trình cài đặt linh kiện.
với in vẽ khuôn mẫu pcb, bạn có thể cài đặt tất cả các điểm hàn trên bảng mạch một lần. nó có thể giúp bạn tiết kiệm nhiều thời gian và loại bỏ bất kỳ lỗi nào trong các điểm hàn.
trong hướng dẫn này, bạn sẽ tìm thấy mọi thứ bạn cần để bắt đầukem hànin khuôn mẫu.
khuôn mẫu pcb là gì
1.1 Định nghĩa
Một khuôn mẫu là một vật liệu mỏng với một chuỗi các lỗ xác định bố trí của linh kiện trên một PCB. với các khuôn mẫu tống hàn, bạn có thể tích hợp một lần một cách chính xác một số lượng tốt nhất trên toàn bộ bảng mạch.
một khi bạn đăng ký, bảng mạch điện tử của bạn có thể được cài đặttrên bảng mạch inđệm được phủ bằng khuôn mẫu. khi bạn loại bỏ khuôn mẫu, đầu nước được đặt trên bảng mạch dựa trên các lỗ khuôn được hình thành.
sự tích tụ hoàn hảo của kem hàn đảm bảo rằng các điểm hàn đạt được trạng thái tốt nhất về cường độ cơ khí và kết nối điện.
hiện nay, hầu hết các nhà cung cấp các thiết bị hàn mạch được sản xuất cũng là các khuôn mẫu được sản xuất. Khi bạn đặt hàng từ các nhà cung cấp này, họ sẽ cho bạn lựa chọnThu thập PCB của bạnvà các mẫu tùy chỉnh của nó.
tuy nhiên, có hai loại khuôn: có khung và không có khung. Mặc dù các máy in không khung rẻ hơn và dễ lưu trữ hơn, chúng là sự lựa chọn thứ hai cho việc in với số lượng lớn.
vật liệu của khuôn mẫu là nhân tố chính quyết định khả năng giải phóng bởi các lỗ hổng. Bạn sẽ tìm thấy thêm thông tin trong các mục tiếp theo trong hướng dẫn này.
Tuy nhiên, bạn có thể cải thiện khả năng giải phóng đất bằng cách áp dụng một loại bề mặt cụ thể trên khuôn mẫu.
thiết kế khuôn mẫu bảng mạch in
dưới đây là các phần quan trọng của thiết kế khuôn mẫu:
Độ dày khuôn mẫu
đây là một yếu tố quyết định quan trọng khác của khả năng phát tán kem. nếu độ dày không phù hợp với kích thước của một lỗ hổ, bạn sẽ không thể thực hiện được điểm hàn mong muốn. trong trường hợp này, vật liệu có thể dính vào các bộ phận bên trong của các lỗ.
thiết kế khẩu độ
thiết kế đường hợp có thể ảnh hưởng tới nhiều cách. Trước tiên, nó quyết định khả năng xuất hiện một lỗi như là một cầu nối và một biến hàn. nó cũng có thể cung cấp các chốt ẩn giữa khuôn mẫu và pcb.
căn chỉnh
đây là yếu tố quyết định cuối cùng về độ chính xác của các đường hàn trên đĩa hàn. Bạn có thể khắc tênchuẩnPCB và khuôn mẫu đều được đánh dấu.
thiết kế đặc biệt cho pcb
Các PCB với các đĩa hợp bằng đồng đòi hỏi các khuôn mẫu được thiết kế đặc biệt để cải thiện khả năng dẫn điện và giải nhiệt của các đĩa hợp bằng đồng. Trong trường hợp này, mẫuthiết kế pcbCác bảng mạch mà không có đĩa hàn đồng có thể dẫn đến việc nối gờ đồng và hợp các đường dây bên ngoài không tốt.
để loại bỏ những thiếu sót trong trường hợp này, bạn cần thêm cái gọi là hiệu ứng cửa sổ vào thiết kế khẩu độ. điều này sẽ loại bỏ các khuyết tật bằng cách điều chỉnh số lượng hàn.
nếu các đĩa hợp đồng trên các đĩa hàn pcb có các lỗ hổng tăng thêm nhiệt nhiệt, bạn cần thiết kế khuôn mẫu khác nhau. thiết kế khuôn mẫu phải được thiết kế để ngăn chặn các lỗ hổng.
cũng có những trường hợp mà các đĩa hàn pcb đòi hỏi phải sử dụng các khuôn mẫu độ dày khác nhau. Trong trường hợp này, có thể có các bộ phận có khoảng cách nhỏ đòi hỏi mẫu mỏng và các bộ phận lớn hơn đòi hỏi mẫu dày.
Bạn có thể đáp ứng các yêu cầu này bằng cách sử dụng một khuôn mẫu nhiều mức với các vùng tăng và giảm. Bạn có thể tạo một vùng gia tăng bằng cách thêm vật liệu vào các vùng được chọn của khuôn mẫu.
Điều này làm tăng số lượng và chiều cao của mật hàn trong các điểm hàn được hình thành trong vùng này. điều ngược lại xảy ra ở khu vực giảm áp.
Từ những gì chúng tôi đã nói cho đến nay, độ dày rõ ràng là một trong những khía cạnh quan trọng nhất của khuôn mẫu PCB. trong chương tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét kỹ lược vai trò của độ dày trong khuôn mẫu pcb.
Độ dày mẫu PCB
Kết hợp của kích thước đĩa hàn, đường kính hình thành và độ dày quyết định khả năng tích trữ của đường mẫu. tuy nhiên, ngay cả khi hình thành các lỗ và kích cỡ đĩa hàn là phù hợp, nếu không có độ dày khuôn thích hợp, thì không thể đạt được độ phân bón tốt nhất.
điều cần xem xét trước khi chọn độ dày khuôn mẫu
dưới đây là các nhân tố chính để xem xét khi chọn độ dày khuôn mẫu:
tỷ lệ hình thể
độ dày quyết định số lượng và chiều cao của mẫu hàn hình thành đường hàn. số lượng càng nhỏ, càng nhiều khả năng bị ngắt, càng ít khả năng có đường nhảy.
Liên kết này được gọi là tỉ số được tạo ra bởi sự khác nhau của lực tác động lên vật liệu khi vật liệu trượt qua một lỗ. Các lực này bao gồm cả lực kéo kem đánh răng ra khỏi khe hở và lực giữ kem đánh răng trong lỗ.
sự tương phản giữa hai lực này được thể hiện bằng tỉ lệ. để có được kết quả tốt nhất, bạn cần đảm bảo rằng tỉ lệ tương quan lớn hơn 1.
điều đó có nghĩa là, căng bề mặt giữa tối và đầu phải lớn hơn căng bề mặt giữa tối và các bức tường. tỷ lệ có thể được tính toán bằng cách xác định tỷ lệ của độ rộng đường kính cho độ dày khuôn mẫu (w/ t).
Tuy nhiên, các tiêu chuẩn công nghiệp quy định các tiêu chuẩn để quyết định độ dày khuôn mẫu phù hợp nhất với kích thước khung. giới hạn dưới của các tiêu chuẩn công nghiệp là 1. 5.
tỉ lệ diện tích
một chỉ số quan trọng khác quyết định độ dày khuôn ảnh hưởng tới khả năng giải phóng thiết bị là tỷ lệ diện tích. tỉ lệ diện tích là tỉ lệ của bề mặt của các lỗ và các mặt của các bức tường.
phạm vi bề mặt tiêu chuẩn của công nghiệp là 0. 66.
giới thiệu qfp và bga
Ngoài ra, khi xác định độ dày thích hợp cho một khuôn mẫu, bạn cần phải suy nghĩ cẩn thận về các khoảng cách nhỏ QFP, BGA và kích thước con chip tối thiểu.
Đối với các QFP có khoảng cách ≤ 0,5 mm, độ dày khuôn mẫu nên từ 0,12 mm tới 0,13 mm. Độ dày” 0,5 mm QFP yêu cầu mẫu có độ dày từ 0,15 mm đến 0,20 mm.
đối với bga với khoảng cách giữa các hình cầu 1,0 mm +, độ dày khuôn mẫu phù hợp là 0, 15 mm. đối với khoảng cách là 0. 5mm và 1mm. bga giữa 0 mm, độ dày khuôn mẫu nên chọn 0. 13mm.
Nếu bạn muốn đặt các mạch điện tử khác nhau cùng một lúc, thì cần phải xem xét đến BGA hoặc các cấu phần nhỏ nhất.
kích cỡ mẫu smt
quy tắc xác định độ dày khuôn mẫu thích hợpống điện cực nhỏlắp ráp phức tạp hơn. Tuy nhiên, khi quyết định kích thước khuôn mẫu SMT, bạn cũng phải cân nhắc tỉ số chiều rộng và diện tích.
đối với các bộ phận smt được khắc hóa học, tỉ lệ tương quan thích hợp là 1: 1. 5. Đối với kiểu khoảng cách của khuôn mẫu được cắt bằng tia laser, tỉ lệ tương quan thích hợp là 1: 1.12.
Ngoài ra, bây giờ bạn đã có đủ thông tin về các chất lượng quan trọng của khuôn, bạn có thểKhám phá PCBNgười tạo mẫu. chương tiếp theo sẽ chỉ cho bạn cách thực hiện.
các nhà sản xuất khuôn mẫu bảng mạch in
để có được độ dày thích hợp của vật liệu là một chuyện. Tuy nhiên, tạo ra một cái lỗ có kích cỡ hoàn hảo là một câu chuyện khác.
Do khuôn mẫu PCB phải có hàng trăm hoặc hàng ngàn lỗ được căn chỉnh chính xác cao, việc đẩy thủ công là không khôn ngoan.
ba phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất để tạo các khuôn mẫu với các lỗ thích hợp là khắc hóa học, cắt laser và đúc điện. Mỗi phương pháp này có thể tạo ra các độ mịn khác nhau trên bề mặt của bức tường: độ mịn càng lớn, việc giải phóng chất bôi trơn càng có hiệu quả.
trong ba loại công cụ làm khuôn mẫu pcb này, loại máy cắt laser được ưa chuộng nhất.
trong chương này, chúng tôi sẽ chỉ cho bạn cách sử dụng máy cắt laser để tạo ra các khuôn mẫu pcb. lưu ý rằng kỹ thuật này không phù hợp với việc tạo các khuôn mẫu có khoảng cách rất nhỏ.
nó sẽ rất hữu ích nếu bạn có các công cụ sau đây để thực hiện công nghệ này:
1, máy cắt laser
2 mảnh phim polyester
3.PCB Expresshoặc phần mềm EagleCAD
ViewMate Gerber Xem phần mềm
phần mềm in pdf
SketchUp, AutoCAD hoặc bất kỳ phần mềm nào để xem và chỉnh sửa. các tệp DXF
bậc thang
xếp chồng các mảnh phim polyester
xếp hai mảnh phim polyester vào nhau. Trong kỹ thuật này, bạn làm nóng màng polyester cho đến khi mảnh đầu tiên được tách ra khỏi chồng. trong quá trình này, miếng thứ hai sẽ hấp thụ miếng đệm nóng chảy đầu tiên, làm cho miếng đầu tiên sạch sẽ.
Xuất khẩu các tập tin thiết kế từ ExpressCAD hoặc EagleCAD:
Trong EagleCAD, các lớp kem trên cùng và dưới cùng được xuất khẩu qua các tệp CAM, giống như Gerbers được xuất cho sản xuất. Trong ExpressPCB, mở menu File và chọn tùy chọn Export DXF Mechanical Drawings.
Bảng mở rộng trong ViewMate
Nếu bạn đang sử dụng phần mềm xuất khẩu Gerbers, bạn sẽ cần bù đắp cho việc tan chảy do quá trình cắt. Do việc làm tan chảy sẽ làm tăng kích thước tổ hợp, bạn cần giảm kích thước tổ hợp.
Trước tiên, chọn File Import Gerber để nhập khẩu lớp kem vào ViewMate. Tiếp theo, chọn thiết lập” D-code. chọn tất cả các cột trong vùng này và mở” hành động” mở rộng. nhập các giá trị thay đổi kích thước theo đặc điểm kỹ thuật laser của bạn.
Sau đó, in Gerber thành định dạng PDF và lưu nó.
4. sử dụng tấm ván mở rộng của auto cad
Nếu bạn đang sử dụng ExpressPCB, bạn cũng có thể cần phải sử dụng một phần mềm khác để thu nhỏ nội dung của DXF. bạn có thể làm điều đó với autocad. Để làm như vậy, tô sáng tất cả các bản vẽ trong cửa sổ AutoCAD đang mở và nhập scale
Trong hộp thoại Scale Factor mở ra, nhập số tỉ lệ thích hợp. Bản vẽ được thể hiện với tỉ lệ thích hợp.
Khi kết thúc, bản vẽ đã hoàn thành được in ở dạng thức PDF.
5. cắt khuôn mẫu
điều chỉnh các thiết đặt của máy cắt laser để cắt các mảnh phim polyester. do nhiệt độ của laser, tờ giấy đầu tiên sẽ tan chảy một chút. tuy nhiên, sau đó cái thứ hai sẽ hấp thụ tấm đệm nóng chảy đầu tiên, cho phép bạn kéo tờ giấy đầu tiên ra một cách gọn gàng và dễ dàng.
cho đến nay, chúng tôi đã kiểm tra một nhà sản xuất pcb được sử dụng rộng rãi. tuy nhiên, kiểu và chất lượng của khuôn mẫu bảng mạch in vẫn là các nhân tố quan trọng nhất cho thành công của bảng mạch in. trong chương tiếp theo, chúng tôi sẽ phân tích thêm chất lượng và kiểu mẫu được sử dụng
khuôn mẫu kem hàn
Ngoài thiết kế khuôn mẫu PCB, bạn cũng phải nghiêm túc xem xét bốn yếu tố khi có được khuôn mẫu hàn:
vật liệu khuôn mẫu
Giống với thiết kế khuôn mẫu PCB, vật liệu cũng rất quan trọng cho việc in khuôn mẫu PBC thành công. thường được làm bởi kim loại hoặc polyimide. Một khuôn mẫu kim loại (thường là thép không gỉ) là công cụ lý tưởng để tạo ra nhiều nguyên mẫu.
các khuôn mẫu thép không gỉ cho phép hình thành các lỗ chính xác hơn. cấu trúc phân tử của thép không gỉ làm cho các lỗ mịn hơn, cho phép bạn dễ dàng đạt được tỉ lệ khung hình hiệu quả.
Tuy nhiên, bởi vì chúng đắt hơn, chúng giống như một sự tiêu diệt quá mức đối với việc sản xuất một số lượng nhỏ nguyên mẫu. đó là một sự thay thế rẻ hơn nhiều. khi được sản xuất với công nghệ cắt laser, chúng cũng có thể tạo ra một lỗ thủng tuyệt vời.
kiểu khuôn mẫu hàn
có hai mẫu được tạo ra: có khung và không có khung. khuôn mẫu khung, cũng được gọi là khuôn mẫu dán, là một khung mẫu được cắt bằng tia laser và được cố định vĩnh việt trong khung mẫu.
khi in một số lượng lớn các bộ phận tử, khuôn mẫu khung là lựa chọn tốt nhất. Bởi vì chúng thường có các lỗ mịn, chúng được sử dụng tốt nhất khi bạn cần các khoảng cách rất chặt.
các khuôn mẫu thiếc không khung cũng được sản xuất bằng việc cắt bằng tia laze với một hệ thống cắt. với những hệ thống căng thẳng này, chúng không cần phải được cố định trong khung. nó giúp bạn dễ dàng lưu trữ chúng hơn.
chúng là sự lựa chọn lý tưởng cho việc sản xuất hàng loạt nhỏ. Chúng cũng có những lỗ mịn. Ngoài ra, bạn có thể sử dụng chúng cho các đĩa hàn PCB và Micro-BGA mà yêu cầu khoảng cách giữa 16 mi và nhỏ hơn.
kem hàn
các vật liệu hàn và các liên kết trong các vật liệu hàn cũng ảnh hưởng tới việc làm với các thành phần của các điểm hàn. Nếu không đủ vật liệu hàn trong các điểm hàn, các vật liệu hàn không thể gắn chắc chắn vào bảng mạch.
lớp phủ khuôn mẫu
Có nhiều kiểu lớp phủ khuôn mẫu PCB để giúp giải quyết các vấn đề cụ thể trong in vẽ khuôn mẫu PCB. đối với người mới bắt đầu, việc làm sạch bảng mạch điện tử sau khi sản xuất hàng loạt là một thách thức.
Bạn có thể dễ dàng xóa bỏ vật liệu hàn dư thừa từ đáy của một PCB để ngăn chặn vật liệu hàn dư thừa làm bẩn các bảng mạch khác. Tuy nhiên, làm điều tương tự trong sản xuất hàng loạt là rất đau đớn.
Với một số kiểu bề mặt, bạn có thể giảm thiểu các vật liệu hàn dữ liệu trong các lỗ hổng mà có thể bóp méo công thức cần thiết cho các dung dịch hàn/ hỗ trợ.
Bây giờ bạn đã có hiểu rõ hơn về loại và chất lượng của khuôn mẫu PCB, bạn nên thực hiện việc in vẽ khuôn mẫu PCB. chương tiếp theo sẽ cho bạn biết một số chi tiết nhấtcác thiết bị quan trọng để tạo các khuôn mẫu pcb.
máy in khuôn mẫu bảng mạch in
máy in bảng mạch in được biết đến với khả năng in không có lỗi và có thể lặp lại. những máy in này thường là lý tưởng cho việc sản xuất một số lượng nhỏ và một số lượng lớn.
có hai loại máy in mẫu smt chính: tự động và bán tự động. Ngoài ra còn có các máy in khuôn tay được thiết kế cho sản xuất hàng loạt nhỏ và sản xuất nguyên mẫu.
Một số tính năng chính của các máy in mẫu SMT bao gồm một con vít, một bộ điều khiển tốc độ và một hệ thống camera cho việc căn chỉnh PCB. các thao tác này thường xoay quanh việc điều chỉnh kích thước của khuôn mẫu và vị trí của khuôn mẫu trên máy lắp đặt khung.
một máy in thông thường cho phép bạn đặt tốc độ in, chiều dài cuộn, áp suất cắt, v. v. máy in mẫu smt cũng có màn hình hiển thị chi tiết hoạt động.
Chúng cũng có các bộ phận để lau đáy của khuôn mẫu bằng cách làm ướt, khối và hút bụi. chân không làm sạch các lỗ hổng.
máy cắt laser khuôn mẫu pcb
đây là một hệ thống laser sử dụng chùm ánh sáng công suất cao để đục lỗ trên khuôn mẫu theo các tham số được chỉ định bởi phần mềm máy tính.
nó hoàn toàn tự động tạo ra các lỗ trên khuôn mẫu, loại bỏ hoàn toàn các căng thẳng và lỗi. Khi bạn sử dụng máy cắt laser để cắt khuôn mẫu PCB, bạn có thể yên tâm rằng các cạnh, các lỗ sẽ rất mịn.
hệ thống laser thường được sử dụng rộng rãi. Với các tia la-de, bạn có thể cắt, khoan và xớt các mẫu và các đĩa hàn PCB làm từ các vật liệu khác nhau.
Giống như hệ thống cắt cơ học truyền thống, máy cắt laser PCB cũng có thể khắc khuôn mẫu mà không tạo ra bụi. nó có ảnh hưởng rất lớn đến các thiết bị điện tử được đi kèm với các linh kiện quang học.
Bây giờ, anh..tìm hiểu tất cả những gì bạn cần biết về pcbChất lượng của mẫu và nhà sản xuất. Hãy xem mọi thứ trong mộtcác bộ phận bảng mạch in với dung lượng thấp.
kết luận
Của anh đây. Chúng tôi vừa phân tích PCB in từ trong ra ngoài và cho bạn thấy tất cả những gì bạn cần biết. Với kiến thức này, bạn có thể tốt hơn để tránh một số lỗi in có thể phá hủy dự án PCB của bạn.
Ngoài ra, bạn có thể liên hệ với chúng tôi bất cứ khi nào bạn cảm thấy lạc lốisản xuất pcbquy trình. Chúng tôi có chuyên môn hàng đầu và thiết bị tiên tiến để giúp bạn giải quyết bất kỳ vấn đề nào trong khuôn mẫu PCB.