Във вълната на миниатюризация и висока интеграция в производството на електроника, технологията за повърхностен монтаж (SMT) се превърна в доминиращ процес за производство на PCBA. Като основен инструмент за първата критична стъпка-отпечатване на паста за запояване-прецизността на SMT шаблона директно определя качеството на отлагането на паста за запояване, което от своя страна влияе върху добива от последващо поставяне на компоненти и запояване чрез препълване. С право се смята за „основополагащия камък“ на сглобяването с висока-плътност.
SMT шаблонът е тънък метален лист с прецизно изработени отвори. Неговата основна функция е да прехвърли точен обем спояваща паста върху съответните подложки на печатни платки с едно високо-прецизно печатно движение с помощта на острие на чистачка. С все по-фината стъпка на изводите на компонентите, като например в компонентите 01005 или BGA със стъпка от 0,3 mm, традиционните лазерно изрязани шаблони са изправени пред значителни предизвикателства. За тези ултра{7}}фини-компоненти на стъпка гладкостта на стените на отвора, позиционната точност и оптимизирането на геометрията на отвора стават критични. Всяко незначително отклонение може да доведе до дефекти като недостатъчна спойка, мостове или надгробни плочи.
Като ключов елемент за подобряване на ефективността на SMT линията, стойността на високо-качествения шаблон се демонстрира чрез неговия много{1}}измерен прецизен контрол. Първо, по отношение наПрецизно формоване: Чрез усъвършенствано лазерно рязане, комбинирано с електрополиране, гладкостта на стените на отвора може да бъде значително подобрена. Това намалява триенето между пастата и стените на отвора, осигурявайки чисто освобождаване и формиране на прецизни, последователни тухли от паста за запояване. На второ място, вАдаптивност на процеса: Дизайнът на шаблона не е просто копие 1:1 на оформлението на подложката. Въз основа на вида на компонента, формата на подложката и заобикалящата плътност се използват техники като постепенно-дизайн, корекции на размера на отвора (напр. микро-закръгляване или форми на домашна-плоча) и разделяне. Тези оптимизации контролират прецизно обема и формата на отложената паста, като ефективно предотвратяват дефекти като мостове за плътни интегрални схеми или недостатъчно спояване за големи термични подложки.
Развитието на технологията за шаблони следва отблизо изискванията на производството на PCBA. За да се отговори на нуждите от смесени-дъски (съчетаващи фини-стъпки и големи компоненти),стъпкови шаблони(лазерна-стъпка или електроформ-стъпка) се превърнаха в стандартно решение. Те позволяват различни дебелини на паста в различни области на дъска в рамките на един печат. Освен това с нарастването на3D печат (адитивно производство)за шаблони вече е възможно да се създават отвори със сложни вътрешни контури, като конусовидни или тромпетови форми. Това осигурява несравнима гъвкавост при контрола на обема на пастата за специфични предизвикателни компоненти.
Гледайки напред, тъй като компонентите продължават да се свиват и видовете пасти се диверсифицират (напр. ниско-температурна спояваща паста, проводящи лепила), технологията за шаблони ще се развие към по-голяма интелигентност и персонализиране. Интегрирането на данни от SPI (Solder Paste Inspection) системи ще даде възможност за обратна връзка със затворен -цикл за оптимизиране на дизайна на шаблона. Технологията за нано-покритие допълнително ще подобри ефективността на отделяне на пастата и ще улесни почистването. В силно конкурентната среда на производството на електроника инвестирането в технология за прецизни шаблони и оптимизиране на процеси не е просто разход, а стратегическа инвестиция. Решаваща стъпка за предприятията е да осигурят висок-добив при първо преминаване, да намалят разходите за преработване и в крайна сметка да изградят основна конкурентоспособност в производството на високо-надеждни продукти.
