원판

Jun 12, 2024

Imagineering Inc., 일리노이주 엘크 그로브 빌리지

수년 동안 스텐실 인쇄는 표면 실장 조립 인쇄 회로 기판(PCB)에 솔더 페이스트를 증착하는 표준 방법이었습니다. 이는 솔더 페이스트를 적용하는 내구성 있는 방법을 제공했지만, 조립 작업에서 한 제품에서 다른 제품으로의 변경을 크게 늦추고 비용이 추가되는 어려움이 항상 있었습니다. 최신 소형 전자 어셈블리의 중요한 과제는 구성 요소 간의 크기 차이가 크다는 것입니다. 따라서 하나의 스텐실로 각 부품에 적절한 양의 솔더 페이스트를 적용하는 것은 어렵습니다. 가장 큰 문제는 이미 라인에서 실행되고 있는 시리즈 생산을 방해하지 않고 어떻게 하면 빠르게 회전할 수 있는 프로토타입을 생산할 수 있느냐는 것입니다. 제품 전환에는 스텐실 인쇄 프로세스에 시간이 많이 소요되는 조정이 필요하며, 제품 변경을 위해 값비싼 조립 라인을 불필요하게 중단해야 합니다. 실행 중에 부품별로 솔더 페이스트 볼륨을 변화시키는 스텐실 기술의 무능력은 여전히 ​​솔더링 품질에 가장 큰 영향을 미칩니다.

독특한 배출 방법을 통해 제트 프린팅을 통한 고속 솔더 페이스트 증착이 가능해졌습니다. 이 기술은 이젝터 메커니즘을 통해 카트리지에서 Gerber 파일에 필요한 위치의 PCB로 작은 솔더 페이스트 방울을 배출합니다. 이젝터 시스템은 초당 최대 500방울의 속도로 작동하므로 즉시 솔더 페이스트 인쇄가 가능합니다. 제트 프린팅에 사용되는 다양한 유형의 솔더 페이스트가 표준 카트리지로 제공됩니다. 카트리지는 몇 초 만에 기계에 신속하게 장착되므로 몇 분 만에 주석/납에서 무연 솔더 페이스트로 전환할 수 있습니다. 솔더 페이스트 카트리지의 바코드 라벨과 카세트의 식별 칩은 잘못된 유형의 솔더 페이스트 또는 기한이 지난 솔더 페이스트가 실수로 로드되는 일이 없도록 보장합니다.

전자 식별 바코드 라벨과 카세트 메모리를 사용하면 기기 설정이 자동으로 이루어집니다. 붙여넣기 코드 유형을 입력하면 인쇄가 시작됩니다. 터치리스 제트 프린팅 기술은 PCB에 힘을 가하지 않으므로 지지 핀이 필요하지 않아 시작부터 끝까지 속도가 더욱 향상됩니다. 또한 인쇄 프로그램은 기준 표시를 기준으로 PCB 보드 늘어짐을 자동으로 정렬하고 조정합니다. 정확한 온도 제어를 통해 솔더 페이스트의 적절한 점도가 항상 유지될 수 있으며 이는 결과적으로 더 높은 수준의 도포 정확도로 이어집니다.

프로세스는 소프트웨어에 의해 완전히 제어됩니다. 솔더 페이스트 볼륨은 필요에 따라 변경할 수 있습니다. 잉크젯 인쇄 공정을 사용하면 솔더 페이스트 침전물을 3차원으로 정밀하게 제어할 수 있습니다. 모든 개별 패드, 구성 요소 및 패키지에 적용해야 하는 솔더 페이스트의 볼륨, 면적 적용 범위, 높이 및 레이어를 미세 조정할 수 있습니다. 잉크젯은 0.4mm(16mil)만큼 작은 피치를 가진 부품용 패드를 인쇄할 수 있습니다. 이러한 수준의 제어를 통해 작은 용착물을 큰 용착물 옆에 인쇄할 수 있습니다. 스텐실로는 수행하기 어려운 작업으로 인해 시간이 많이 걸리는 수동 납땜 작업이 발생했습니다. 높은 수준의 유연성을 유지하기 위해 수정이 필요한 경우 인쇄 프로그램을 즉시 쉽게 조정할 수 있습니다.

스텐실이 없다는 것은 밑면 닦기를 위한 특수 용지 불필요, 스텐실 청소 기계 불필요, 스텐실 청소 및 보관 불필요, 취급 중 스텐실 손상 위험 없음 등 기타 시간 단축 이점을 의미합니다.

이 작업은 Imagineering, Inc.의 Khurrum Dhanji가 수행했습니다. 자세한 내용을 보려면 여기를 클릭하세요.

이 기사는 NASA Tech Briefs Magazine 2016년 1월호에 처음 게재되었습니다.

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