Technologie řezání LASER

  Zvyšující se nároky na funkčnost elektronických výrobků spolu s postupující miniaturizací součástek přinášejí nové nároky na výrobu desek plošných spojů a jejich osazování. Zmenšující se pouzdra polovodičových i pasivních součástek přinášejí problémy s přesností usazení na desku a rovněž při přípravě desky pro osazení, tisku pájecí pasty. Tisk pájecí pasty na SMD plošky je zpravidla prováděn přes kovovou šablonu s otvory pro tisk vytvořenými různými technologiemi. Typicky jsou šablony vyráběny leptáním z cínobronzové folie nebo slitiny Alpaka přes fotolitograficky vytvořenou masku. Tato léty osvědčená a ověřená technologie vyhovovala dlouhá léta. Byla přiměřeně přesná pro zákazníky a ekonomicky únosná pro výrobce, jimiž jsou zpravidla výrobci plošných spojů. Se vzrůstajícím množstvím součástek v pouzdrech BGA a mikroBGA se však použití tohoto druhu šablon dostalo na hranice technologických možností. Dodržení tolerance vyleptaných otvorů a tvar leptané hrany neposkytují spolehlivé a rovnoměrné nanesení pasty na mikroplošky a tím spolehlivé zapájení pouzder. Z těchto důvodů se u kvalifikovaných osazoven postupně přechází na šablony řezané laserem vyrobené na kvalitní nerezové folii.

  Pro zajištění lepší operability osazoven SMD plošných spojů, rozhodla se firma PragoBoard s.r.o. pro pořízení zařízení pro laserové řezání SMT šablon. Cílem bylo postavit pracoviště, schopné dodávat šablony nejvyšší požadované kvality a připravené reagovat na potřeby zákazníků objednávajících DPS. Stavíme na znalostí datových formátů používaných při návrhu DPS a na pochopení zvyklostí a požadavků zákazníků. Při výběru stroje jsme jako kritérium měli na paměti právě požadavky zákazníků, tedy zajištění přesnosti rozměrů a trvalého dodržení taper-úhlu. Volba padla na zařízení LaserCut III, které splňuje všechny nároky výběru. V současné době máme v provozu druhý, modernější LASER Tannlin TX PROi. Jeho předností je nejenom rychlost, přesnost a čistota řezání, ale i kamera, která on-line sleduje vyřezané plošky a v případě neshody s originálem je následně opraví. Součástí zařízení je i automatický zakladač pro bezobslužné zpracování zakázek.

Z hlediska požadavků na stroj pro laserové řezání SMT šablon je důležitá řada kritérií.

1. rozměr řezané plochy
2. rychlost řezání / počet vyřezaných plošek za hodinu
3. přesnost pozicování laseru a opakovatelnost polohy
4. Taper úhel ( úhel hrany )

  Zatímco první dva parametry jsou důležité pro výrobce šablony a zajišťují určitou efektivitu výroby, další jsou podstatné pro uživatele – osazovnu. Zvláště poslední parametr vyžaduje zvláštní pozornost. Jedná se o úhel hrany řezu, jenž zajišťuje opakovatelně bezproblémové odtržení pasty od šablony a tím i mnohonásobný tisk bez nutnosti očištění šablony. Jeho stabilní dodržení na celé ploše šablony není stále ještě u všech strojů samozřejmostí a může tak ovlivňovat kvalitu šablon a tím i zapájení osazených desek plošných spojů.