Vliv tvaru plošky a poměru Area Ratio na tisk pájecí pasty

Jedním z nejdůležitějších kritérií při návrhu šablony pro tisk pájecí pasty je poměr plochy otvoru plošky v šabloně k ploše stěn otvoru, který se podle standardu IPC-7525 nazývá Area Ratio (AR). Jednoduše by se dalo říci, že čím je plocha otvoru menší, tím by měla být menší i tloušťka šablony. Je to logické, protože při velmi malém otvoru a zároveň velké tloušťce šablony by se pasta z otvoru jen tak ven nedostala. Obecně platí pravidlo, že tento poměr by měl být vyšší než 0,66, i když v článku [1] známého výrobce šablon se považuje za vhodný poměr dokonce i 0,5 (pokud je povrch otvoru velmi hladký).

S neustále se zmenšujícími součástkami vzniká problém při návrhu šablony, protože její tloušťka se nemůže zmenšovat donekonečna. Navíc se ukazuje, že vliv na nanášení pasty má nejen vlastní poměr AR, ale také tvar plošky. V článku [2] jsou uvedeny závěry studie, která se této problematice také věnuje. Pokud mají otvory na šabloně výrazně odlišné tvary, potom mohou vykazovat různé charakteristiky nátisku pasty, i když mají stejné hodnoty AR.

V uvedeném výzkumu byly použity speciální šablony, jejichž hodnoty AR se pohybovaly v rozmezí od 0,65 až do 0,45, přičemž otvory měly jak obdélníkové, tak i kruhové a kosočtvercové tvary. U obdélníkových tvarů otvorů se navíc zkoumal vliv jejich orientace, stejně jako různé poměry mezi výškou a šířkou při stejném AR. Šablony byly vyřezané laserem z nerezového materiálu o tloušťkách 80, 100 a 120 μm. Jako pájecí pasta posloužil materiál Typu 4 a 5 bezolovnaté slitiny SAC305. Zkoušky tisku pasty byly prováděny u dvou výrobců.

Výsledkem byla řada zjištění, například skutečnost, že horizontálně orientované obdélníkové otvory mají nejlepší výsledky. Typ pájecí pasty ovlivňuje tisk pasty zejména u velmi úzkých otvorů. Testy také ukázaly, že i AR menší než 0,66 dává dobré výsledky, avšak v závislosti na tvaru plošky a její orientaci. Z tohoto důvodu by bylo dobré při výpočtu AR zavést jakýsi nový faktor NF, který by bral v úvahu právě zmíněné vlivy.