Влияние на однородность толщины паяльной маски методом трафаретной печати на ногтевом ложе

В процессе производства паяльной маски для печатных плат широко применялось изготовление жидкой паяльной маски с непрерывной двухсторонней печатью методом шелкографии. Поскольку между печатными платами существуют относительно большие различия с точки зрения дизайна, включая толщину, распределение рисунка, диаметр и распределение сквозных отверстий, изготовление ногтевого ложа для трафаретной печати чрезвычайно сложно. Если распределение медных гвоздей по ногтевому ложу далеко от разумного, легко может быть вызвана однородность толщины паяльной маски. Плохой результат — это цветовая аберрация внешнего вида паяльной маски, плохое изображение паяльной маски или перемычка припоя с нарушенным сопротивлением, что приводит к переделке или браку. Поэтому необходимо разработать подробные инструкции, относящиеся к сварке гвоздей в процессе шелкографии с паяльной маской, чтобы обеспечить качество ногтевого ложа.

Анализ теории

Паяльная маска с двусторонней шелкографией относится к процессу, при котором жидкая паяльная маска печатается на одной стороне печатной платы перед печатью жидкой паяльной маски на другой стороне с использованием ногтевой пластины для шелкографии. Таким образом, можно реализовать непрерывную печать паяльной маски для обеих сторон печатной платы, чтобы сократить время выдержки и время нагрева и повысить эффективность производства печатной платы.

Для изготовления ногтевого ложа для шелкографии опорные гвозди должны быть развернуты в месте, где нижняя часть гвоздевого ложа совместима с краем печатной платы или в местах переходов. Сложность производственного процесса приводит к относительно высокой требовательности к технологии, поэтому он должен выполняться опытными рабочими, которые все же могут страдать от ошибок, связанных с отсутствием приварки гвоздей, низкой плотностью распределения гвоздей, отклонением положения распределения гвоздей при их завинчивании. работа с очень сложными платами или платами с новой моделью типа.

Таким образом, необходимо проанализировать влияние на печать паяльной маски на печатной плате, вызванное шелкографией ногтевого ложа с разной плотностью распределения гвоздя, чтобы можно было получить разумное распределение гвоздя в паяльной маске. качество паяльной маски.

Дизайн эксперимента

• Факторы эксперимента и горизонтальный план

Для трех типов плотности распределения гвоздей (расстояние 5,0 см, 8,0 см, 10,0 см) и толщины печатной платы (0,8 мм, 1,5 мм, 2,0 мм) эксперимент проводится путем перекрестного сопоставления, и эксперимент спланирован в виде таблицы 1.

Номер теста	№ платы	Толщина доски	Плотность приваривания гвоздей
1	1#, 2#	0,8 мм	5,0 см
2	3#, 4#		8,0 см
3	5#, 6#		10,0 см
4	7#, 8#	1,5 мм	5,0 см
5	9#, 10#		8,0 см
6	11#, 12#		10,0 см
7	13#, 14#	2,0 мм	5,0 см
8	15#, 16#		8,0 см
9	17#, 18#		10,0 см

• Производство гвоздей

В качестве опорной пластины гвоздевого ложа применена голая медная плита размером 457 мм x 610 мм, на которую равномерно в виде массива уложены медные гвозди с закрепленными зелеными прозрачными лентами. Расстояние между медными гвоздями составляет соответственно 5,0 см, 8,0 см и 10,0 см. На гвоздевом ложе с разным шагом распределения гвоздей расстояние между внешними гвоздями и краем нижней доски должно быть симметричным по вертикали и горизонтали, чтобы не возникала разница в толщине из-за неправильного положения медных гвоздей в процессе шелкографии. печать.

Возьмем, к примеру, расстояние 5 см. Длина короткой стороны медной доски составляет 45,7 см с 9 гвоздями в каждом ряду и горизонтальным зазором 2,8 см, в то время как 11 гвоздей размещаются в каждом ряду вдоль более длинной стороны медной доски. В итоге требуется 99 гвоздей. В таблице 2 показано сравнение количества медных гвоздей и расстояния между ними при трех вариантах плотности распределения меди.

Размер доски	Размер массива	Интервал	Количество гвоздей короткого размера	Количество гвоздей по длине	Общее количество медных гвоздей
457 x 610 мм	40x50см	5,0 см	9	11	99
	40 x 48 см	8,0 см	6	7	42
	40 x 50 см	10,0 см	5	6	30

• Изготовление тестовой платы

Плата из чистой меди размером 17''x23'' применяется с толщиной платы 0,8 мм, 1,5 мм и 2,0 мм. Каждый тип досок разной толщины должен поставляться в количестве 6 штук, а толщина меди составляет 1 унцию с филе. В качестве примера возьмем наиболее часто используемые зеленые жидкие чернила для паяльной маски. Параметры шелкографии показаны в таблице 3 ниже.

Данные типа сетки	43T
Тип чернил	780H
Вязкость чернил	140 дПа•с
Шаг сетки	5 мм
Давление шелкографии	0,49 МПа
Скорость шелкографии	6 Гц
Нет. ножа для шелкографии	2

• Метод накопления данных

Тестер толщины мокрой пленки применяется для измерения толщины паяльной маски. Поскольку тестовое положение находится вдоль диагональной линии медных гвоздей, разница в расстоянии между медными гвоздями приводит к различиям в тестовой матрице и контрольной точке. Возьмем, к примеру, ногтевое ложе с шагом 5 см. Массив значений толщины мокрой пленки для испытаний показан в Таблице 4 ниже.

Короткая сторона	(17x25,4-15)/50=8,36	максимум 8 медных гвоздей	Медные гвозди массива 8x8
Длинная сторона	(23x25,4-55)/50=10,54	максимум 10 медных гвоздей
Количество тестовых точек	4x(8-1)+1=29	Каждая доска должна иметь 29 контрольных точек

При расстоянии между медными гвоздями 5,0 см можно получить только медные гвозди 8x8, на основании чего наибольший измеримый массив для другого расстояния между медными гвоздями и количество контрольных точек можно проиллюстрировать в таблице 5 ниже.

Интервал	Размер тестового массива	Количество медных гвоздей по диагонали	Количество контрольных точек	Количество контрольных точек	Суммарное количество баллов	Общее количество баллов
5,0 см	35x35см	8	29	58	174	354
8,0 см	32x32см	5	17	34	102
10,0 см	30 x 30 см	4	13	26	78

Чтобы получить данные о толщине сухой краски, готовят одно гвоздевое ложе 5,0 см и одну доску для каждого типа. Данные о толщине сухой краски считываются в рамках категории теста измерения толщины пленки. Метод накопления ключевых экспериментальных данных показан в Таблице 6 ниже.

Тип данных	Метод накопления	Объем данных	Примечание
Толщина влажной пленки	Тестер толщины влажной пленки	354 точки	Проверьте толщину влажной пленки в течение 30 минут после нанесения трафаретной паяльной маски
Толщина сухих чернил	Наблюдение под микроскопом	5×3×3=45	5 точек измеряются для разного расстояния между гвоздями и толщины доски

Анализ результатов эксперимента

• Однородность чернил для разного расстояния между гвоздями

Основываясь на анализе толщины паяльной маски для печати на ложе гвоздя для различных интервалов распределения гвоздей, однородность толщины паяльной маски можно рассчитать по следующей формуле:

Результат анализа показан в таблице и на рисунке ниже.

Расстояние между ногтевым ложем	Толщина влажной пленки (единица измерения:мкм)	Толщина доски
		0,8 мм	1,5 мм	2,0 мм
5,0 см	Макс.	29	29	31
	Мин	36	38	39
	Плохо	7	9	8
	В среднем	32,7	34,3	36.1
	Единообразие	11%	13%	11%
8,0 см	Макс.	30	32	32
	Мин	42	39	39
	Плохо	12	7	7
	В среднем	34,7	35,5	36.2
	Единообразие	17%	10%	10%
10,0 см	Макс.	34	30	28
	Мин	48	36	36
	Плохо	14	6	8
	В среднем	36,9	33,7	34,4
	Единообразие	19%	9%	12%

В результате можно сделать следующие выводы:
а. Для досок толщиной 0,8 мм толщина слоя гвоздя для трафаретной печати с расстоянием между медными гвоздями 5,0 м может достигать 11%, что лучше, чем у 8,0 см и 10,0 см.
b. Для досок толщиной 1,5 мм и 2,0 мм толщина гвоздевого ложа для трафаретной печати с расстоянием между медными гвоздями 5,0 см, 8,0 см и 10,0 см почти одинакова.
c. Соответствующее уменьшение расстояния между гвоздевыми ложами приводит к очевидному улучшению однородности толщины краски на тонких плитах.

• Тенденция изменения толщины мокрой пленки во всех контрольных точках

Основываясь на анализе правил изменения толщины краски для каждой контрольной точки, функциональность уменьшения расстояния между гвоздями приводит к следующему результату для улучшения однородности толщины паяльной маски:
a. Толщина мокрой пленки колеблется при изменении положения теста. В положениях с опорой из медного гвоздя внизу, таких как 1, 5, 9, 13, 21, 25, 29, толщина мокрой пленки показана как минимальное значение в категории. В местах, удаленных от держателя медных гвоздей, таких как 3, 7, 11 (12), 15, 19 (20), толщина мокрой пленки показана как максимальное значение в категории.
b. В местах с опорами из медных гвоздей толщина мокрой пленки относительно мала, а поверхность плиты не имеет явного уменьшения, в то время как в местах, удаленных от опор из медных гвоздей, толщина мокрой пленки относительно велика.
c. Относительно большая деформация имеет место для тонких плат в процессе шелкографии, в то время как для толстых – относительно небольшая. Поэтому толстые доски толщиной 1,5 мм и 2,0 мм имеют относительно плоскую поверхность.

• Взаимосвязь между толщиной мокрой пленки и положением измерения и опорной точкой

Взаимосвязь между толщиной мокрой пленки, положением измерения и опорной точкой можно резюмировать следующим образом:
a. При различном расстоянии между гвоздями толщина краски на платах разной толщины увеличивается с увеличением расстояния между контрольными точками и медными гвоздями.
b. Чем толще доски, тем меньше становится изменение с увеличением расстояния между контрольными точками и медными гвоздями. Следовательно, жесткость доски относительно велика, а расстояние между распределительными щитами может быть относительно большим.

• Изменение толщины сухой краски на поверхности картона

Изменение толщины сухой краски на поверхности картона можно сделать следующим выводом:тенденция изменения толщины сухой краски и толщины мокрой пленки в основном одинакова, что указывает на то, что при тех же условиях испытаний допустимо заменить толщину сухой краски на мокрую пленку. толщина. Однако, поскольку на результаты теста толщины мокрой пленки большое влияние оказывает вязкость чернил, толщину мокрой пленки следует измерять в течение 15 минут после трафаретной печати.

Заключение

С голыми медными платами толщиной 0,8 мм, 1,5 мм и 2,0 мм и гвоздями с расстоянием между медными гвоздями 5,0 см, 8,0 см и 10,0 см толщина влажной пленки и сухой краски проверяется путем перекрестного сопоставления со следующим заключением:
а. Однородность толщины краски, очевидно, может быть улучшена за счет расстояния между ногтевым ложем на тонких досках (толщиной 0,8 мм или тоньше).
b. Толщина влажной пленки и толщина сухой краски остаются стабильными, что указывает на приемлемость оперативного измерения с использованием тестера толщины влажной пленки и контроля толщины красочной пленки.

Полезные ресурсы
• Требования к конструкции печатных плат поверхностного монтажа, часть вторая:настройки соединения контактной площадки, сквозных отверстий, контрольной точки, паяльной маски и шелкографии
• Эффективные меры по улучшению паяльной маски, заглушенной с помощью технологии производства
• Полнофункциональная услуга по изготовлению печатных плат от PCBCart — множество дополнительных опций
• Усовершенствованная услуга по сборке печатных плат от PCBCart — от 1 шт.