5. FabLink xe. Панелизация печатных плат

22.Назначение программы

Программа FabLink XE используется на этапе подготовки производства и предназначена для объединения на общей панели нескольких печатных плат. Допускается сочетание плат различных проектов. Необходимость многоплатных панелей обусловлена, по крайней мере, двумя факторами:

• использованием методов полуавтоматического или автоматического монтажа элементов при средне- и крупносерийном производстве;

• экономией при подготовке производства (за счет стоимости фотошаблонов) путем совмещения на одной панели различных печатных плат при штучном или мелкосерийном производстве.

Групповой монтаж элементов поверхностного монтажа с использованием метода оплавления (Reflow) заключается в:

• предварительном нанесении на контактные площадки паяльной пасты через специальный трафарет;

• автоматической или полуавтоматической установке элементов на плату, подклейке их, при необходимости;

• прохождении платы через конвекционную печь, имеющую зоны, в которых в соответствии с заданным профилем температура плавно, по нарастающей, достигает температуры плавления припоя, а затем, по ниспадающей, остывает до комнатной.

Для печатных плат малых габаритов применение панелей существенно повышает производительность труда за счет сокращения времени на совмещение трафарета с контактными площадками платы и времени нанесения паяльной пасты.

23.Типы многоплатных панелей

Существует три основных типа панелей:

• панели с V-cut надрезами для последующего скрайбирования (разламывания) на отдельные платы. Геометрия надрезов приведена на рис. 5.1 и получается одновременным прохождением над и под панелью дисковых фрез;

• панели с фрезерованными вырезами и удерживающими перегородками (см. рис. 5.2), при этом используются торцевые фрезы диаметром 1,5...2,5 мм. Платы после монтажа элементов разламываются;

• панели комбинированные, сочетающие и выгодно использующие преимущества двух предыдущих типов.

Рис. 5.1. Геометрия V-cut надрезов под скрайбирование на многоплатных панелях.

Панели с V-cut надрезами более компактны (зазор между платами практически близок к нулевому), но применимы только к прямоугольным платам, к тому же они иногда имеют острые режущие края (зависит от культуры производства).

Панели с фрезерованными вырезами применимы к печатным платам любой конфигурации, имеют гладкие края (кроме мест разлома), но требуют большей площади панели и соответственно удорожают стоимость.

При проектировании печатной платы с учетом последующей панелизации для элементов, расположенных близко к местам разламывания (или скрайбирования), необходимо предусматривать одинаковое силовое воздействие на все их выводы в момент разъединения плат (см. рис. 5.3).

24.Трафареты для нанесения паяльной пасты

Трафареты для нанесения паяльной пасты, как правило, изготавливаются из тонких металлических листов толщиной 0,12 мм или 0,15 мм. Исходными материалами служат нержавеющая сталь или бериллиевая бронза. Пример трафарета для нанесения паяльной пасты приведен на рис. 5.4.

Трафареты из нержавеющей стали применяются для изделий с высокой плотностью монтажа, имеющих микросхемы с малым шагом выводов (0,5 мм и менее) и ориентированных на средне- и крупносерийное производство.

Рис. 5.2. Многоплатная панель с фрезерованными вырезами.

Рис. 5.3. Правильное (+) и неправильное (–) размещение элементов при панелизации.

Высокая точность отверстий произвольной конфигурации, получаемых прожиганием лучом лазера, повышенная износостойкость и другие преимущества таких трафаретов позволяют добиться оптимальной дозировки паяльной пасты и достичь высокого качества трафаретной печати в сочетании с долгим сроком службы и повторяемостью процесса в течение всего этого времени. При определении стоимости таких трафаретов обычно оценивается суммарное количество отверстий.

Для снижения стоимости трафаретов из нержавеющей стали иногда используется комбинированная технология изготовления, когда часть отверстий получается вырезанием лазерным лучом, а оставшаяся - методом двустороннего химического травления.

Рис. 5.4. Трафарет для нанесения паяльной пасты.

Трафареты из бериллиевой бронзы применяются для изготовления небольших партий изделий с невысокой плотностью монтажа, на которых отсутствуют микросхемы с малым шагом выводов (0,5 мм и менее). Отверстия получаются методом двустороннего химического травления, они могут иметь произвольную конфигурацию, но относительно невысокую точность соблюдения размеров. Достоинством данных трафаретов является их низкая стоимость, которая не зависит от требуемого количества отверстий.