L'importance des pochoirs pour circuits imprimés est cruciale dans la fabrication électronique moderne. Ils permettent un dépôt précis de la pâte à braser pour l'assemblage CMS. Par conséquent, ils influencent directement la précision du placement des composants. Face à la taille croissante des composants électroniques, les pochoirs pour circuits imprimés sont devenus indispensables. Ils influencent directement la qualité et la fiabilité du produit final.
Le but de cet article est d’explorer les raisons pour lesquelles la fabrication de pochoirs joue un rôle important dans la réussite des processus d’assemblage SMT.
Qu'est-ce qu'un pochoir PCB ?
Un pochoir pour PCB est une feuille de métal découpée avec précision. Sa conception est unique. Pourquoi ? Il permet le passage de la pâte à braser et de l'adhésif. Son seul but est de créer la disposition idéale pour les composants montés en surface.
Ces ouvertures sont alignées avec les pastilles de soudure du circuit imprimé. Elles servent de masque pour la pâte à souder. Toutes les ouvertures correspondent parfaitement aux pastilles du circuit imprimé. Le métal utilisé est généralement de l'acier inoxydable ou du nickel. L'épaisseur varie généralement de 3 à 8 mils, selon les exigences de conception.
Il existe généralement deux types de pochoirs pour circuits imprimés : avec et sans cadre. Les pochoirs avec cadre sont fixés sur des cadres métalliques rigides. Par la suite, les pochoirs sans cadre restent flexibles pour une utilisation manuelle. Les pochoirs modernes sont généralement découpés au laser pour garantir une précision optimale. Cette technique de découpe permet d'atteindre des tolérances aussi faibles que ±0.0005 pouces.
Types de pochoirs PCB
Pochoir encadré
Les pochoirs encadrés sont fixés de manière permanente à des cadres métalliques. L'impression est stabilisée par le cadre. Ils fonctionnent mieux sur les chaînes de montage automatisées. Ils assurent une tension uniforme sur toute la surface. Les pochoirs encadrés sont le choix de la plupart des fabricants de gros volumes.
De plus, sachez qu'ils sont plus chers, mais leur durée de vie est plus longue. Ce cadre protège également contre la déformation due à une utilisation répétée. Le système de tension assure un alignement parfait. De plus, la qualité de surface est constante après des milliers d'impressions.
Pochoir à marches
L'épaisseur des pochoirs à gradins varie. Plus la zone est épaisse, plus elle déposera de pâte à braser. Pour les composants à pas fin, vous pouvez utiliser des sections plus fines. Comme vous le savez, elles permettent de relever les défis des compositions mixtes.
Ces étapes évitent les ponts de soudure. Pour plus de clarté, ce type d'étape est plus adapté aux cartes comportant des composants de différentes tailles. Les rapports d'étape sont généralement compris entre 1:1.5 et 1:2. Pour cela, des tolérances d'usinage précises sont importantes à chaque étape. Pour un résultat d'impression optimal, il est conseillé de modifier l'épaisseur progressivement.
Pochoir sans cadre
En général, les pochoirs sans cadre ressemblent à des feuilles de métal flexibles. Ils sont très demandés car leur faible coût est inférieur à celui des versions avec cadre. De plus, ils sont mieux adaptés aux productions en petites séries.
Plusieurs laboratoires de prototypage intègrent ces modèles à des fins de test. Les pochoirs sans cadre fonctionnent bien avec l'impression manuelle. Leur épaisseur typique est comprise entre 4 et 6 mil. Dans la plupart des cas, vous remarquerez des repères de positionnement pour l'alignement.
Importance des pochoirs PCB
Comme vous l'avez déjà lu, les pochoirs pour circuits imprimés ont un impact direct sur la qualité de production. Par exemple, un pochoir adapté garantit un dépôt parfait de pâte à braser.
Les entreprises d'assemblage de circuits imprimés sont confrontées à des taux de défauts élevés en raison de la mauvaise qualité des pochoirs. Pourquoi ce phénomène est-il fréquent ? La raison est que le placement de la pâte n'est pas toujours précis. L'utilisation de pochoirs permet de gagner des heures de production. Le collage manuel de la soudure n'est plus pratique, car l'électronique moderne exige de la rapidité.
Chaque machine reçoit des milliers de commandes, et la soudure manuelle ne permet pas de respecter les délais. C'est pourquoi une soudure précise peut répondre efficacement à cette demande. Vous savez maintenant que des dépôts de pâte parfaits sont nécessaires pour les BGA modernes. La précision requise ne peut provenir que de pochoirs. Cette précision est essentielle pour les petites pièces.
Comment choisir le bon pochoir PCB ?
La disposition des panneaux détermine le type de pochoir requis. Des pochoirs avec cadre sont nécessaires pour les panneaux haute densité. Les modèles plus simples fonctionnent mieux avec des options sans cadre. Adaptez le pochoir à votre volume de production.
Le choix de l'épaisseur est primordial. Les composants à pas fin nécessitent des pochoirs plus fins. Des dépôts de pâte plus épais sont nécessaires pour les composants plus grands. La plupart des cartes que vous trouverez ont une épaisseur de 4 à 6 mils. De même, des pochoirs à gradins peuvent être nécessaires pour les cartes complexes.
Les performances dépendent du choix du matériau. Pour la plupart des applications, l'acier inoxydable est excellent. Le nickel est adapté aux exigences de pas fin. Il permet une meilleure adhérence de la pâte lorsque les pochoirs sont polis. De plus, il est important de savoir que la durée de vie des pochoirs dépend de la qualité du matériau.
De même, il y a d'autres facteurs à prendre en compte. Par exemple, assurez-vous que votre imprimante fonctionne en Wi-Fi et prévoyez un espace de stockage adéquat.
La méthode de fabrication est également très importante. Une précision maximale, par exemple une découpe laser, est recommandée. L'électroformage à pas ultra-fin est également adapté. De plus, la gravure chimique est moins coûteuse. De même, le choix doit être basé sur la densité des composants.
Comment utiliser un pochoir PCB ?
La première étape consiste à nettoyer votre circuit imprimé nu de la poussière et des traces d'huile. Repositionnez votre pochoir pour l'aligner avec les pastilles du circuit imprimé. Cela influencera l'ensemble de votre travail ; assurez-vous donc qu'il est correctement ajusté. L'étape suivante consiste à appliquer de la pâte à braser sur un bord du pochoir. Prenez votre raclette et maintenez-la à 45 degrés.
Une autre étape importante consiste à étaler la pâte uniformément. Effectuez un deuxième passage pour bien couvrir toutes les ouvertures. Soulevez le pochoir directement pour maintenir les dépôts de pâte propres.
Vérifiez votre circuit imprimé pour vous assurer que la pâte recouvre bien toutes les pastilles. De même, utilisez un chiffon imbibé d'alcool pour nettoyer les éventuels résidus. Soyez prudent. Par exemple, si la pâte est encore humide et n'est pas sèche, placez vos composants. Procédez ensuite à la soudure par refusion. N'oubliez pas qu'un bon pochoir est essentiel pour une soudure réussie.
Cadre de pochoir PCB :
Le cadre d'un pochoir PCB est essentiel à la précision de l'assemblage. Il maintient la feuille du pochoir en place tout au long de l'application de la pâte. Il assure une tension constante sur toute la surface. Si vous négligez ce cadre, vous obtiendrez des dépôts de pâte à braser irréguliers.
Matériaux pour pochoirs PCB
L'acier inoxydable est le métal le plus utilisé pour les cadres de pochoirs. Il résiste à la corrosion due aux produits de nettoyage. C'est un matériau stable entre 20 et 150 °C, avec un coefficient de frottement entre l'acier de nuance 304, utilisé par la plupart des fabricants. Sa résistance à la traction est de 500 à 700 MPa. Ces cadres durent plus de 50,000 XNUMX cycles d'impression. On les retrouve sur les lignes de production à grande échelle.
Cadres en aluminium
Les cadres en aluminium pèsent environ un tiers du poids de l'acier inoxydable. Les nuances 6061–T6 et 7075–T6 sont courantes. Leur résistance à la traction est de 200 à 400 MPa. Leur poids est 40 % inférieur à celui des cadres en acier inoxydable. Ils sont également excellents pour la construction de prototypes et les petites séries. Les cadres en aluminium durent généralement jusqu'à environ 10,000 XNUMX cycles d'impression.
Cadres composites
Les nouveaux cadres composites intègrent de la fibre de carbone avec un noyau en aluminium. Ils réduisent le poids de 60 %. Leur stabilité thermique est similaire à celle de l'acier inoxydable. Résistance à la traction : 400-600 MPa. Ils ont tendance à coûter plus cher au départ, mais durent plus longtemps. Ils sont plus résistants aux produits chimiques de nettoyage que l'aluminium pur.
Comment sélectionner les matériaux ?
Observez le taux de dilatation thermique du matériau. Résultat : l'acier inoxydable se dilate de 17.3 × 10^-6 par °C et l'aluminium de 23.6 × 10^-6 par °C. Utilisez ces taux pour adapter la feuille de votre pochoir. Cela évite toute déformation lors du préchauffage par refusion.
Directives de force
N'oubliez pas non plus la résistance à la traction et à la flexion. Le cadre doit donc supporter une tension de 30 à 45 N/cm. Il ne doit pas fléchir de plus de 0.1 mm sous la pression d'impression. Plus les pochoirs sont grands, plus le matériau doit être résistant. Pour un cadre de 29 pouces, il faut une résistance à la traction d'au moins 450 MPa.
Compatibilité chimique
Votre monture est exposée à l'IPA, à l'acétone et à d'autres nettoyants. Testez le matériau avec vos produits nettoyants. Les montures modernes ont généralement un pH compris entre 4 et 11.
L'acier inoxydable est plus cher, mais il offre une plus grande durabilité et une meilleure résistance. Ce matériau permet des économies en petites quantités, comme l'aluminium. Tenez compte de la fréquence de remplacement et des coûts d'entretien.
Exigences de production
La plupart des terminaux à haut volume nécessitent des châssis capables de supporter plus de 50,000 XNUMX cycles. Votre châssis doit supporter plusieurs cycles d'impression en continu. Pour une meilleure stabilité, pensez aux systèmes montés sur grille. Ces systèmes disposent d'un mécanisme de tension intégré.
Par la suite, un autre point important est de choisir des matériaux présentant une résistance à la fatigue supérieure à 200 MPa pour un fonctionnement 24h/7 et XNUMXj/XNUMX. Il permet également un contrôle précis de l'épaisseur des cadres à grand volume.
Facteurs environnementaux
L'environnement est crucial pour la performance du cadre. Il est donc essentiel de suivre les protocoles appropriés. Par exemple, surveillez les fluctuations de température. Pour de meilleurs résultats, maintenez une température de ±5 °C. Le contrôle de l'humidité est important : la température recommandée se situe entre 35 et 65 %.
De même, une autre bonne pratique consiste à placer des capteurs de température à proximité du broyeur de pochoirs. Activez les indicateurs d'humidité dans les armoires. Les revêtements anticorrosion sont efficaces contre l'air salin côtier. Utilisez des matériaux spécifiques pour les salles blanches. De plus, les matériaux des cadres doivent être conformes aux normes de sécurité incendie de votre établissement.
Production interne de pochoirs : PCBAsic accélère la livraison de ses PCBA
PCBAsic intègre la production de pochoirs en interne, ce qui accélère l'assemblage des circuits imprimés. Notre entreprise peut fabriquer des pochoirs par découpe laser en quelques heures au lieu de plusieurs jours. Cela présente des avantages pour la production de prototypes et de petites séries.
De la conception à l'application de la pâte, nos délais d'exécution sont rapides. Nos experts accélèrent le processus de production et apportent des modifications sur place. Les contrôles qualité sont rapides et les ajustements peuvent être effectués sur place. Garanties de production en interne. contrôle de qualité et réduction des coûts. Livraison accélérée disponible pour les projets urgents.
Conclusion
Les pochoirs jouent un rôle crucial dans la fabrication précise de pâte à braser en CMS. Leur qualité influence significativement le placement et la qualité des composants. De même, vous avez appris que les pochoirs avec cadre, à gradins et sans cadre répondent à différents besoins. Par conséquent, des matériaux, des méthodes et une utilisation appropriés sont essentiels. Contactez-nous pour une production en interne rapide. assemblage de circuits imprimés.
