सटीक इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण की दुनिया में, एक छोटा पीसीबी बोर्ड अनगिनत नाजुक इलेक्ट्रॉनिक घटक रखता है। इन घटकों को जोड़ने वाला पुल सोल्डर पेस्ट की पतली लेकिन महत्वपूर्ण परत है। यदि हम एसएमटी (सतह माउंट तकनीक) की तुलना एक सिम्फनी से करते हैं, तो सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग प्रस्तावना के रूप में कार्य करता है - इसकी सटीकता सीधे सभी बाद की प्रक्रियाओं की सफलता निर्धारित करती है।

सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग एसएमटी प्रक्रिया में प्रारंभिक और सबसे महत्वपूर्ण चरण का प्रतिनिधित्व करता है। इस चरण में पीसीबी पैड पर सही मात्रा में सोल्डर पेस्ट जमा करना शामिल है, जो आमतौर पर स्टेंसिल प्रिंटिंग या जेट प्रिंटिंग के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। उद्योग की आम सहमति है कि अधिकांश असेंबली दोष इस प्रक्रिया के अनुचित नियंत्रण से उत्पन्न होते हैं। सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग की गुणवत्ता सीधे घटक प्लेसमेंट और रिफ्लो सोल्डरिंग को प्रभावित करती है, जो अंततः अंतिम उत्पाद की विश्वसनीयता और प्रदर्शन को निर्धारित करती है।

स्टेंसिल से पीसीबी में सोल्डर पेस्ट के हस्तांतरण की दक्षता कई चरों से प्रभावित होती है, जिसका व्यवस्थित रूप से एक इशिकावा (फिशबोन) आरेख का उपयोग करके विश्लेषण किया जा सकता है:

• सामग्री कारक: सोल्डर पेस्ट का प्रकार, चिपचिपाहट, धातु की मात्रा और पीसीबी सतह का उपचार
• उपकरण कारक: प्रिंटर की सटीकता, स्टेंसिल की गुणवत्ता, स्क्वीजी सामग्री और कोण
• प्रक्रिया कारक: प्रिंटिंग गति, दबाव, पृथक्करण गति, सफाई आवृत्ति
• पर्यावरण कारक: तापमान, आर्द्रता, स्थैतिक बिजली

उच्च गुणवत्ता वाली सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग प्राप्त करने के लिए, इन प्रमुख मापदंडों को सटीक रूप से नियंत्रित किया जाना चाहिए:

1. स्टेंसिल डिज़ाइन: स्टेंसिल एक मुख्य उपकरण के रूप में कार्य करता है, जिसका डिज़ाइन सीधे सोल्डर पेस्ट जमाव को प्रभावित करता है। इष्टतम स्टेंसिल डिज़ाइन पैड आयाम, रिक्ति और सोल्डर पेस्ट विशेषताओं पर विचार करता है। बारीक-पिच घटकों के लिए, महीन स्टेंसिल एपर्चर ब्रिजिंग को रोकते हैं।

2. स्क्वीजी गति: आमतौर पर 25mm/sec से शुरू होती है, इसे पेस्ट की चिपचिपाहट और एपर्चर आकार के आधार पर समायोजित किया जाना चाहिए। अत्यधिक गति अपर्याप्त जमाव का कारण बनती है, जबकि धीमी गति पेस्ट के ढहने का कारण बन सकती है।

3. स्क्वीजी दबाव: एक सामान्य संदर्भ 500g प्रति 25mm ब्लेड की लंबाई है। अपर्याप्त दबाव अवशिष्ट पेस्ट छोड़ता है, जबकि अत्यधिक दबाव स्टेंसिल को नुकसान पहुंचा सकता है।

4. स्क्वीजी कोण: आमतौर पर 60° पर तय किया जाता है, अनुचित कोण अपर्याप्त जमाव या पेस्ट अवशेष का कारण बन सकते हैं।

5. प्रिंट गैप: शून्य-गैप प्रिंटिंग आमतौर पर स्टेंसिल और पीसीबी के बीच उचित सीलिंग सुनिश्चित करने के लिए अनुशंसित है, विशेष रूप से बारीक-पिच घटकों के लिए।

6. पृथक्करण गति: 3mm/sec से नीचे बनाए रखा जाना चाहिए ताकि पेस्ट जमाव किनारों पर "डॉग-ईयर" के निर्माण को रोका जा सके।

7. स्टेंसिल सफाई: नियमित सफाई एपर्चर को बंद होने से रोकती है। सुसंगत परिणामों के लिए IPA और वाइपर का उपयोग करने वाले स्वचालित सिस्टम पसंद किए जाते हैं।

सोल्डर पेस्ट में फ्लक्स में निलंबित टिन कण होते हैं, जो एक अस्थायी चिपकने वाले के रूप में कार्य करता है जब तक कि रिफ्लो सोल्डरिंग स्थायी कनेक्शन नहीं बनाता है। एक थिक्सोट्रोपिक सामग्री के रूप में, इसे उचित प्रवाह विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए यांत्रिक ऊर्जा (प्रिंटिंग प्रक्रिया से) की आवश्यकता होती है।

कण आकार चयन "5-बॉल नियम" का पालन करता है - कम से कम पांच कण सबसे छोटे एपर्चर चौड़ाई तक फैले होने चाहिए। उपलब्ध कण आकार टाइप 1 (25-45μm) से लेकर टाइप 6 (<5μm) तक हैं। लेडेड और लीड-फ्री पेस्ट दोनों को रेफ्रिजरेशन की आवश्यकता होती है, लेकिन उपयोग से पहले आठ घंटे तक कमरे के तापमान के अनुकूल होना चाहिए।

पेस्ट को एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए उपयोग से पहले 3-5 मिनट तक मिलाया जाना चाहिए। आठ घंटे से अधिक समय तक उपयोग किए गए पेस्ट को त्याग दिया जाना चाहिए, जबकि चार घंटे से कम समय में उपयोग किए गए पेस्ट को सीलबंद कंटेनरों में 24 घंटे तक संग्रहीत किया जा सकता है।

स्वचालित निरीक्षण प्रणाली (क्षेत्र माप के लिए 2D, आयतन विश्लेषण के लिए 3D) प्रिंट गुणवत्ता को सत्यापित करने में मदद करती हैं। सामान्य दोषों में शामिल हैं:

• अत्यधिक दबाव से ढह गए प्रिंट
• अनुचित स्क्वीजी कोणों से स्कूपिंग
• अनुचित स्टेंसिल डिज़ाइन से ब्रिजिंग
• अत्यधिक पृथक्करण गति से पीकिंग

कम तापमान वाले लीड-फ्री पेस्ट प्रिंट करने के लिए विभिन्न मापदंडों की आवश्यकता होती है: तेज़ गति (50-100mm/sec) और कम दबाव (~300g/25mm)। अतिरिक्त पेस्ट मात्रा की सिफारिश की जाती है क्योंकि ये फॉर्मूलेशन स्क्वीजी ब्लेड से चिपक जाते हैं।

उद्योग के आंकड़ों से पता चलता है कि कुछ एसएमटी संचालन केवल 20% दक्षता पर काम कर रहे हैं, सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग गुणवत्ता सुधार और लागत में कमी के लिए महत्वपूर्ण अवसर प्रस्तुत करती है। सभी प्रक्रिया चरों को व्यवस्थित रूप से संबोधित करके, निर्माता उच्च उपज, कम अपशिष्ट और बेहतर उत्पाद विश्वसनीयता प्राप्त कर सकते हैं।