Keperluan Reka Bentuk Stensil pada Komponen QFN untuk Prestasi Optimum PCBA

Pakej QFN

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, komponen pakej QFN (Quad Flat No-lead) telah digunakan secara meluas kerana kelebihan menyeluruhnya termasuk prestasi elektrik dan terma yang sangat baik, berat yang ringan dan saiz yang kecil. Sebagai pakej tanpa kaki, komponen QFN telah menerima banyak perhatian daripada industri kerana ia mempunyai induktans yang rendah antara kaki. Komponen pakej QFN berbentuk segi empat sama atau segi empat tepat yang bentuk pakejnya serupa dengan komponen pakej BGA (Ball Grid Array). Berbeza daripada BGA, QFN tidak mempunyai bebola pateri di bahagian bawah dan sambungan elektrik serta mekanikalnya dengan komponen lain dicapai melalui sambungan pateri yang terhasil melalui pematerian aliran semula, sebelum itu pes pateri perlu dicetak pada pad yang berada di permukaan papan litar bercetak (PCB).

Pencetakan pes pateri merupakan fasa yang sangat penting semasaProses PCBA (Pemasangan Papan Litar Bercetak)bahawa ia akan seterusnya menentukan kualiti akhir dan prestasi pemasangan. Pencetakan pes pateri tidak akan dapat dilakukan dengan lancar atau tepat melainkan jika stensil yang sesuai direka bentuk dan digunakan, dan inilah sebabnya artikel ini dihasilkan.

Reka Bentuk Stensil

Pencetakan pes pateri memainkan peranan yang sangat penting dalam pemasangan permukaan (SMA) dan teknologi pemasangan elektronik sehingga kualiti pencetakan pes pateri melalui stensil berkait secara langsung dengan Hasil Kali Pertama (FTY) bagi pematerian komponen elektronik/elektrik pemasangan permukaan. Telah disimpulkan bahawa 60% hingga 70% kecacatan pematerian berpunca daripada kualiti pencetakan pes pateri yang rendah yang dilakukan melalui stensil. Oleh itu, adalah perlu untuk melaksanakan kajian menyeluruh ke atas semua aspek yang berkaitan dengan teknologi pencetakan pes pateri melalui stensil.

Apabila bercakap tentang reka bentuk stensil, bukaan yang sangat baik ialah elemen pertama yang menjamin sambungan pematerian yang optimum dan boleh dipercayai.

• Reka Bentuk Bingkai Stensil

Bingkai stensil biasanya diperbuat daripada aloi aluminium dengan saiznya serasi dengan parameter pencetak. Pembuatan automatik memerlukan stensil dimasukkan ke dalam talian pengeluaran dan saiz stensil mesti diterima oleh pencetak. Saiz yang terlalu besar atau terlalu kecil tidak dapat menyokong proses pembuatan yang lancar.

• Reka Bentuk Regangan Stensil

Peregangan merujuk kepada proses di mana plat stensil keluli tahan karat dilekatkan pada bingkai. Gam dan pita pes aluminium biasanya digunakan dalam proses peregangan. Agen gam mula-mula disapu pada sambungan antara bingkai aloi aluminium dan plat stensil keluli tahan karat dan kemudian satu lapisan pelindung disapu secara rata. Semasa proses peregangan, jarak dalaman 25mm hingga 50mm perlu ditinggalkan antara plat stensil keluli tahan karat dan bingkai untuk memastikan kerataan dan regangan yang sangat baik semasa pencetakan pes pateri. Stensil yang baru dibuat hendaklah mengekalkan tegangan dalam julat dari 40 hingga 50N bagi setiap sentimeter.

• Reka Bentuk Tanda Fiducial Stensil

Kedudukan automatik hendaklah dijalankan oleh pencetak semasa talian pembuatan automatik supaya stensil perlu mengandungi tanda fidusial. Reka bentuk tanda fidusial adalah berdasarkan dimensi tanda dalamFail Gerberpada PCB dan kemudian bukaan ditetapkan pada nisbah 1:1 dengan proses etsa dijalankan di bahagian belakang stensil. Secara amnya, sekurang-kurangnya dua tanda fidusial diperlukan pada stensil di dua sudut yang bertentangan.

• Reka Bentuk Stensil untuk Pad I/O di sekeliling Komponen QFN

Saiz bukaan stensil hendaklah setara dengan pad I/O periferi supaya saiz bukaan tersebut dapat memastikan sambungan pateri dapat terbentuk dengan ketinggian pes pateri 50 hingga 75μm selepas pematerian reflow di sekeliling pad. Bagi komponen QFN garisan halus, terutamanya yang mempunyai padang I/O kurang daripada 0.4mm, lebar bukaan stensil hendaklah dikurangkan sedikit berbanding pad PCB untuk mengelakkan jambatan antara pad I/O bersebelahan. Nisbah bukaan stensil antara lebar dan ketebalan (W/T) hendaklah lebih daripada 1.5.

• Reka Bentuk Stensil untuk Pad Pelesapan Haba Tengah bagi Komponen QFN

Reka bentuk bukaan pad tengah yang tidak sesuai untuk pelesapan haba akan menyebabkan pelbagai jenis kecacatan. Apabila komponen QFN melalui proses pematerian reflow, pes pateri pada pad besar akan cair dengan fluks cair yang menghasilkan beberapa aliran udara, menyebabkan masalah seperti liang udara, liang jarum, percikan pateri dan bebola pateri. Walaupun hampir mustahil untuk menghapuskan masalah tersebut, kesan buruknya boleh dikurangkan melalui beberapa langkah. Sebagai contoh, susunan bukaan jejaring kecil berbilang dipilih menggantikan satu bukaan besar. Bentuk setiap bukaan kecil boleh sama ada bulat atau segi empat sama asalkan 50% hingga 80% pad untuk pelesapan haba tengah dilitupi oleh pes pateri, yang akan memastikan ketinggian pes pateri 50 hingga 75μm.

• Kategori Stensil dan Ketebalan Stensil

Bahan stensil disarankan menggunakan keluli tahan karat manakala kaedah etsa disarankan menggunakan pemotongan laser. Penggilapan elektrolit dijalankan pada dinding lubang supaya dinding lubang menjadi licin dengan geseran yang berkurang, yang bermanfaat untuk penyahacuan dan pembentukan pes pateri.

Ketebalan stensil memainkan peranan penentu dalam jumlah pes pateri yang dicetak pada PCB. Sama ada pes pateri terlalu banyak atau terlalu sedikit akan menyebabkan penghasilan kecacatan semasa pematerian reflow. Pes pateri yang terlalu banyak cenderung menyebabkan jambatan (bridging) manakala pes pateri yang terlalu sedikit cenderung menyebabkan sambungan terbuka (open soldering). Adalah disarankan bahawa komponen QFN garisan halus (pad pitch di bawah 0.4mm) menggunakan stensil dengan ketebalan dalam julat 0.12mm hingga 0.13mm dan komponen QFN jarak pad tinggi (pad pitch di atas 0.4mm) menggunakan stensil dengan ketebalan dalam julat 0.15mm hingga 0.2mm.

• Pemeriksaan Stensil

Stensil hendaklah diperiksa dengan teliti sebelum pemasangan SMT tulen dengan item pemeriksaan berikut:
a. Pemeriksaan visual harus dijalankan untuk memeriksa kerataan regangan dan memastikan bukaan terletak di bahagian tengah stensil.
b. Pemeriksaan visual harus dijalankan untuk memastikan bahawa kedudukan bukaan stensil serasi dengan pad PCB.
c. Saiz bukaan stensil (panjang, lebar) perlu diperiksa.
d. Mikroskop digunakan untuk memeriksa kehalusan dinding lubang bukaan dan permukaan stensil.
e. Tensiometer digunakan untuk mengukur ketegangan stensil.
f. Ketebalan stensil harus disahkan melalui hasil pencetakan pes pateri.

Pesan Stensil Berkualiti Tinggi daripada PCBCart Secara Dalam Talian Sahaja

PCBCart menyediakan stensil keluli tahan karat yang berkualiti tinggi dan kos efektif kepada pelanggan bagi menyumbang kepada kebolehpercayaan dan kefungsian tinggi produk akhir. Kami mempunyai sistem Sebut Harga dan Pesanan stensil dalam talian yang mesra pengguna, di mana anda boleh dengan mudah membuat sebut harga untuk stensil dengan mengisi beberapa parameter dan kemudian membuat pesanan secara terus selepas mengesahkan segala-galanya.

Dapatkan Sebut Harga Segera untuk Stensil Pateri Keluli Tahan Karat

Sumber yang Berguna:
•PCBCart Menawarkan Stensil Laser. Beli Stensil Sahaja atau Beli Bersama PCB
•PCBCart Menghasilkan PCB Mengikut Piawaian IPC Kelas 3
•Ciri-ciri PCBCart Perkhidmatan Pemasangan PCB Lanjutan – Pelbagai Pilihan Nilai Tambah
•Perkhidmatan Perolehan Komponen daripada PCBCart – TIADA Komponen Elektronik Palsu
•Keperluan Fail untuk Pembuatan PCB yang Cekap dan Lancar