Как ускорить установку трафарета в разы и обеспечить стабильный объем паяльной пасты

Знаете, как это обычно бывает? Технолог видит нестабильную печать, сразу начинает проверять вязкость пасты, крутить давление ракеля, пересматривать настройки принтера. А потом, когда всё перепробовано, оказывается, что проблема была совсем в другом месте — в натяжении трафарета.

При поиске причин нестабильной трафаретной печати этот параметр часто остается за скобками. А зря! Именно от него зависит повторяемость объема пасты и, как следствие, качество паяных соединений на компонентах с малым шагом.

За 12 лет работы на сотнях SMT-производств наши инженеры регулярно сталкивались с одной и той же картиной: технологи тратили часы на поиск причин брака, перенастраивали принтеры, меняли пасту — а проблема была связана с трафаретом. Ниже мы разберем конкретные примеры из практики наших клиентов и расскажем, как эта скрытая проблема влияла на качество их продукции.

А теперь к цифрам. Для большинства SMT-трафаретов рекомендуемое натяжение составляет ≥ 32 Н/см. Если этот параметр снижается более чем на 20%, трафарет начинает прогибаться под давлением ракеля. Это нарушает процесс отделения трафарета от платы (отлипание), а объем нанесенной пасты становится непредсказуемым.

К чему приводит нестабильное нанесение паяльной пасты на практике:

• Отклонение объема пасты более чем на ±10–15%
• Недостаток или избыток припоя на контактных площадках
• Рост количества предупреждений от SPI-систем
• Увеличение дефектов на компонентах с шагом 0,4 мм и менее (QFN, BGA, CSP, µBGA)

Проблема коварна тем, что развивается постепенно. После 10–20 тысяч циклов печати натяжение может снизиться настолько, что сначала появляются единичные отклонения SPI, затем увеличивается количество ручных корректировок, а позже — процент брака. И технолог думает: «Что-то с пастой не то», а на самом деле трафарет просто «устал».

Неравномерное натяжение — еще одна распространенная головная боль. Разница натяжения между сторонами трафарета приводит к различному объему отпечатка на противоположных участках платы, что критично при работе с Fine Pitch (мелкий шаг).

При использовании традиционной прижимной крышки для выравнивания трафарета по краевой перфорации оператор вынужден дополнительно позиционировать его вручную, чтобы попасть зубьями гребенки в перфорационные отверстия. Мы все видели, как это выглядит: оператор мнет края трафарета, пытается «на глаз» попасть в отверстия, тратит на это драгоценное время…

Проблемы ручного позиционирования:

• Замятие краев перфорации, что в дальнейшем вызывает обрыв полотна трафарета
• Увеличение времени позиционирования и снижение производительности
• Неравномерное натяжение из-за человеческого фактора

Трафарет — это ценный ресурс, потеря которого означает не только затраты, но и время на изготовление замены, что может привести к простою линии. А повреждаем мы его еще до того, как он попал в принтер просто потому, что оснастка не позволяет сделать всё правильно с первого раза. 

Компания «СМТМАКС», развивая собственное производственное направление «СМТМАКС ПРОДАКШН», решила обе проблемы комплексно. Мы разработали модернизированное нижнее основание для фиксации трафарета, которое обеспечивает:

1. Стабильное и воспроизводимое натяжение по всему периметру рамки
2. Идеальное позиционирование без ручной подгонки и риска повреждения перфорации

Мы предлагаем рамку с нижним основанием (модели PTF001, PTF002, PTF011), в котором реализована технология установки трафарета на четырех фиксирующих осях. Это решение позволяет устранить ручную подгонку, исключить повреждение перфорации и обеспечить стабильное натяжение по всему периметру — именно те задачи, которые мы разобрали выше. Внедрение рамки с нижним основанием дает измеримый эффект. Давайте разберем подробно.

Технические преимущества пневматической рамки:

• Четыре жесткие фиксирующие оси гарантируют идеальное совпадение перфорации с зубьями гребенки с первого раза
• Ручной пневмораспределитель плунжерного типа вместо ножной педали упрощает подачу сжатого воздуха и делает процесс контролируемым
• Равномерное распределение усилия натяжения по всему контуру рамки
• Рамка изготовлена из жесткого алюминиевого профиля и рассчитана на работу с трафаретами из листовой нержавеющей стали толщиной от 0,08 до 0,2 мм.

Каждое из этих технических решений устраняет конкретную проблему, с которой сталкиваются операторы на производстве. В результате мы получаем конкретные улучшения производственных показателей.

Производственные выгоды внедрения решения на производстве:

• Сохранение трафаретов: Исключение ручного выравнивания устраняет риск замятия краев, продлевая жизненный цикл трафарета
• Стабильность процесса: Пневматическая рамка обеспечивает повторяемое натяжение с минимальным влиянием человеческого фактора
• Скорость: Время заряжания трафарета существенно сокращается
• Качество печати: Поддержание стабильного натяжения ≥ 32 Н/см обеспечивает точность объема пасты и снижает количество срабатываний SPI

Наглядное сравнение: До и После

Новая пневматическая рамка полностью совместима с трафаретными полотнами стандартных размеров и проходит строгий контроль качества на собственном производстве. Каждая рамка калибруется для обеспечения равномерного натяжения по всему периметру.

Мы открыты к диалогу с инженерами, по запросу предоставим:

• 3D-модели пневматической рамки
• Рекомендации по интеграции в технологические карты
• Паспорт и свидетельство о приемке с протоколом испытаний

Подробнее о продукте и характеристиках: Рамка пневматическая для натяжения трафарета СМТМАКС ПРОДАКШН

Модернизированная рамка от «СМТМАКС ПРОДАКШН» обеспечивает:

• Снижение себестоимости производства — за счет многократного увеличения срока службы трафаретов и сокращения брака на этапе трафаретной печати
• Повышение FPY (First Pass Yield) — рост выхода годных изделий с первого прохода благодаря стабильному объему нанесения паяльной пасты
• Стандартизацию технологического процесса — минимизация влияния человеческого фактора и обеспечение воспроизводимости параметров натяжения от партии к партии
• Экономию рабочего времени — сокращение цикла заряжания трафарета в 2 раза, высвобождение ресурсов высококвалифицированных операторов для решения более сложных задач

Стабильная трафаретная печать начинается не только с качественной паяльной пасты или современного принтера. Она начинается со стабильного, воспроизводимого натяжения трафарета. Чем выше повторяемость этого параметра, тем меньше отклонений по объему пасты, меньше срабатываний SPI и выше качество вашей электроники.

Поверьте, мы видели сотни производств, где проблема была именно в этом. И после внедрения правильной оснастки технологи говорили: «Как же мы раньше без этого работали?» Мы приглашаем вас оценить преимущества новой оснастки на практике.

Возможности для клиентов:

• Живая демонстрация: Запишитесь на тест-драйв оборудования в нашем демонстрационном зале (г. Боровск)
• Запрос материалов: Напишите нам, чтобы получить подробное коммерческое предложение,  3D-модели или задать вопрос нашему ведущему инженеру-технологу
• Видеодемонстрация: Запросите видео работы рамки с новым нижним основанием

Контакты для связи:
8 (800) 550-16-49 (бесплатно по РФ)
sales@smt-max.ru