Considérations technologiques.

1             Comment obtenir des points de hauteur différente ?.

2             Type de pochoirs.

2.1               Pochoirs métalliques.

2.2               Pochoirs "Plastique"

2.2.1                Pochoir plastique épais " Pump Printing".

2.2.2                Pochoir Plastique Fin.

3             Choix de la colle.

4             Paramètres de sérigraphie.

4.1               Sérigraphie avec pochoir 250 µm métal ou plastique.

4.1.1                Sérigraphie en contact :

4.1.2                Sérigraphie avec "hors contact".

4.1.3                Paramètres recommandés pour sérigraphie avec pochoir 250 µm..

4.2               Parametres recommandes pour pochoir plastique epais de 1 mm..

5             Diamètres d'ouverture recommandée avec colle PD 955 PY..

6             Nettoyage des pochoirs.

6.1               Nettoyage des Pochoirs Métal

6.2               Nettoyage des Pochoirs Plastique.

Depuis quelques années, le procédé de sérigraphie a trouvé un nouvel intérêt pour l'application d'adhésifs CMS. L'avantage de cette technique, bien connue au niveau des crèmes à braser, est une grande productivité.

Depuis plusieurs années, bon nombre de clients utilise des écrans 80 mesh ou pochoirs pour la dépose de colle. Les séries PD 860002, PD 922, PD 943/944/945 donnent de bons résultats avec ce procédé. Le problème majeur était de maîtriser la hauteur des points de colle en fonction des composants à coller.

Une "nouvelle technique" est apparue en 1995 afin d'obtenir un dépôt fiable avec des hauteurs et diamètres différents.

Une nouvelle colle, la PD 955 PY a été développée pour obtenir un résultat optimum.

1                   Comment obtenir des points de hauteur différente ?

La "nouvelle technique" joue sur le fait qu’ en fonction du diamètre des ouvertures la colle peut ou ne peut pas se transférer en totalité du pochoir vers le circuit.

Le procédé est basé sur la différence des forces d'adhésion de la colle entre les parois des ouvertures et la surface de contact sur le circuit imprimé.

·        Avec des diamètres d'ouverture faible (0,5 mm), la force d'adhésion est si importante sur les parois que la plus grande partie de la colle reste dans le pochoir.

·         Lorsque les diamètres d'ouverture augmentent, le rapport des forces d'adhésion est modifié et le volume de colle transféré augmente en proportion.

2                   Type de pochoirs

2.1                              Pochoirs métalliques

Les pochoirs métalliques sont de type équivalent au pochoir Crème à braser, ce qui permet d'obtenir rapidement un pochoir de son fournisseur habituel.

L'épaisseur minimale est de 250 µm. La qualité de découpe des ouvertures influence directement la qualité du dépôt.

Nos essais réalisés avec des pochoirs à découpe "laser" ont donné d'excellents résultats.

Les pochoirs métalliques offrent certains avantages :

°      faible élongation      

°      très bonne précision

°      nettoyage aisé

°      pas de formation d'électricité statique

°      bonne résistance mécanique

mais également un désavantage :

°      faible élasticité risquant de poser problème sur des circuits avec une mauvaise planéité et/ou dépôts électrolytiques peu réguliers, SnPb refondu, HAL ...

Afin de minimiser cela, il est préférable d'utiliser un cadre le plus grand possible et de fixer le pochoir sur le cadre à l'aide de toile polyester.

2.2                              Pochoirs "Plastique"

2.2.1                         Pochoir plastique épais "Pump Printing"

Le terme "Pump Printing" est utilisé par la société DEK pour des pochoirs plastiques épais (1 à 2 mm et plus).

Les ouvertures sont réalisées par perçage.

Les pochoirs de 1 mm autorisent des hauteurs de point de colle pouvant atteindre 2 mm ou plus.

Des composants de "hors contact" important (SO, PLCC, QFP ...) peuvent être collés sans difficultés.

Des lamages peuvent être réalisés afin de recouvrir les queues de composants traversant : possibilité d’utilisation sur des circuits mixtes.

2.2.2                         Pochoir Plastique Fin

Semblable au pochoir plastique épais, la seule différence est l'épaisseur de l'ordre de 250 µm ou plus.

En raison de l'épaisseur plus faible, le phénomène d'extension lors de la sérigraphie est plus important.

3                   Choix de la colle

La forme et la répétabilité des points de colle dépendent de la rhéologie de la colle : viscosité plastique et seuil d’écoulement.

Avec la PD 955 PY, il est possible d'obtenir une forme idéale et une excellente répétabilité des points de colle.

Cet adhésif peut rester des heures sur le pochoir sans influence notable sur le résultat.

Il permet d'obtenir une excellente tenue des composants standards et également des composants boîtiers plastiques (plastiques « low stress », agents démoulant).

Cette colle est peu sensible à la température et totalement insensible à l'humidité.

4                   Paramètres de sérigraphie

Les paramètres ont une importance cruciale sur le résultat final

4.1                              Sérigraphie avec pochoir 250 µm métal ou plastique

4.1.1   Sérigraphie en contact :

La hauteur des points est limitée en raison de l'épaisseur du pochoir (250 µm).

Pour les points de diamètre important (@ 1,8 mm), la racle "coupe" la colle et la hauteur du point est identique à celle du pochoir.

Pour les points de diamètre moyen (0,8 mm), la forme des points peut être irrégulière car les forces d'adhésion entre les parois du pochoir et le circuit sont pratiquement équilibrées. Au moment de la séparation pochoir/circuit, le pochoir attire la colle et les points sont de hauteur supérieure à l'épaisseur du pochoir.

Pour les points de faible diamètre (0,3 à 0,6 mm), une partie de la colle reste dans les ouvertures en raison des forces d'adhésion qui sont plus importantes dans les ouvertures que sur le circuit imprimé.

Les points sont de faible hauteur et la répétabilité est excellente.

4.1.2   Sérigraphie avec "hors contact"

Avec des pochoirs de 250 / 350 µm, des points de colle de très grande hauteur ne peuvent être obtenus qu'avec un process de sérigraphie "hors contact" (distance entre le pochoir et le circuit imprimé) et double raclage.

Lors de la sérigraphie, la colle est "poussée" entre le pochoir et le circuit imprimé. Ensuite, une vitesse lente de séparation (£ 0,5 mm/sec) pochoir/circuit "étire" la colle et permet d'obtenir des points de hauteur plus ou moins grande et de forme plus ou moins conique en fonction de la rhéologie de la colle.

4.1.3   Paramètres recommandés pour sérigraphie avec pochoir 250 µm

·                          Vitesse............................................. environ 50 mm/s

·                          Racle................................................ Métallique

·                           Hors contact.................................... environ 0,6 mm

               Possible jusqu'à 1 mm ou plus (pour des petits diamètres, travail en contact possible)

·                           Séquence de sérigraphie.............. Double raclage

               Cela est spécialement important avec des pochoirs "fins" afin de fournir suffisamment de matière. De plus, le double passage évite les inclusions d'air dans le point de colle, il est recommandé lorsque des points de grande taille doivent être faits.

·                           Pression premier passage............ 0,2 / 0,3 kg/cm

               Lors du premier passage, le pochoir doit venir en contact avec le circuit imprimé

·                           Pression deuxième passage (nappage)      0,01 à 0,05 kg/cm

               Lors du deuxième passage, le pochoir ne doit pas être en contact avec le circuit imprimé. Idéalement, les ouvertures du pochoir doivent être "bouchées" par un film plus ou moins épais d'adhésif.

·                          Vitesse de séparation.................... 0,1 à 0,5 mm/sec

·                           Hauteur de séparation.................... > 3 mm

               Cette hauteur doit être suffisante afin d'éviter tout risque de filage

Remarque : si une sérigraphie à simple raclage est demandée, la pression de racle doit être la plus faible possible afin de laisser un fin film de colle sur le pochoir.

4.2                              Paramètres recommandes pour pochoir plastique épais de 1 mm

(données DEK)

·             Racle                                     Métal, 45°

·             Vitesse                                  25 mm/s

·             Hors contact                          0 mm (contact)

·             Pression de racle                 0,33 kg/cm

·             Séquence de sérigraphie   Simple raclage

·             Vitesse de séparation         0,2 mm/s

5                   Diamètres d'ouverture recommandée avec colle PD 955 PY

Les données ci-dessous sont en relation avec les pochoirs Métal 250 µm et les paramètres de sérigraphie (4.1.3). Les diamètres d'ouverture ont été optimisés afin d'obtenir des points de colle de taille suffisante par rapport aux composants et sans risque de pollution des plages de report et/ou des métallisations des composants.

La distance entre les points est déterminée afin d'éviter le fluage entre les deux ouvertures et le risque de pollution du dessous du pochoir. Les doubles points sont préférés afin d'obtenir une adhérence optimale et de minimiser les pertes composant.

Les risques de mouvement des composants lors de l'insertion sont également moins critiques avec les points doubles.

6                   Nettoyage des pochoirs

6.1                              Nettoyage des Pochoirs Métal

De façon à ne pas détériorer l'adhésif cadre/toile et/ou toile/pochoir, il est nécessaire d'utiliser un solvant approprié : avec du Métasolv C, du Sersolv® PB11 , Nettoyant EAC ou du Citra 2i, des essais de compatibilité sont recommandés.

Un nettoyage final peut être effectué à l’aide du Zestron HC en aérosol

6.2                              Nettoyage des Pochoirs Plastique

Les recommandations mentionnées en 6.1 sont valables pour les pochoirs plastiques.

Lors du nettoyage, il peut se produire une formation d'électricité statique risquant d'entraîner des problèmes lors de la sérigraphie suivante.

Un nettoyage manuel doit être évité car la matière plastique peut être facilement rayée, cela pouvant entraîner des problèmes de sérigraphie.

De plus, un simple nettoyage manuel n'est généralement pas suffisant pour obtenir un nettoyage correct des ouvertures.

Les résidus peuvent alors diminuer les diamètres d'ouverture et influencer négativement la sérigraphie.

En cas de problème à l'ouverture ou à l'affichage d'un document, Merci de nous le signaler.