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SMT技術(shù)資訊

SMT鋼網(wǎng)的制作與分類介紹

時間:2022-04-26 來源:system 點擊:589次

鋼網(wǎng)最初是由絲網(wǎng)制成的,因此那時叫網(wǎng)板(mask)。開始是尼龍(聚脂)網(wǎng),后來由于耐用性的關(guān)系,就有鐵絲網(wǎng)、銅絲網(wǎng)的出現(xiàn),最后是不銹鋼絲網(wǎng)。但不論是什么材質(zhì)的絲網(wǎng),均有成型不好、精度不高的缺點。

隨著SMT的發(fā)展,對網(wǎng)板要求的增高,鋼網(wǎng)就隨之產(chǎn)生。受材料成本及制作的難易程序影響,最初的鋼網(wǎng)是由鐵/銅板制成的,但也是因為易銹蝕,不銹鋼鋼網(wǎng)就取代了它們,也就是現(xiàn)在的鋼網(wǎng)(SMT Stencil)。
SMT鋼網(wǎng)的制作工藝可分為:激光模板,電拋光模板,電鑄模板,階梯模板,邦定模板,鍍鎳模板,蝕刻模板。

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激光模板(LaserStencil
激光鋼網(wǎng)模板是目前SMT鋼網(wǎng)行業(yè)中最常用的模板,其特點是:
直接采用數(shù)據(jù)文件制作,減少了制作誤差環(huán)節(jié);
SMT模板開口位置精度極高:全程誤差≤±4μm;
SMT模板的開口具有幾何圖形,有利于錫膏的印刷成型。

下面我們重點講一下GERBER文件;
GERBER文件是美國GERBER公司提出的一種數(shù)據(jù)格式;它是將PCB信息轉(zhuǎn)化成多種光繪機能識別的電子數(shù)據(jù),亦稱光繪文件。GERBER文件是一種有XY坐標(biāo)和附加命令的軟件結(jié)構(gòu),GERBER格式正式學(xué)名叫“RS274格式。它已成為PCB行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)格式文件。
GERBER文件結(jié)合Aperture list(亦稱D-Code)文件,定義了圖形的起始點以及圖形形狀及大小。D-Code定義了電路中線路、孔、焊盤或別的圖形的大小及形狀。
GERBER文件有兩種類型:RS274DRS274X
RS274DX、Y DATA,不含D-Code文件;
RS274XX、Y DATA, D-Code文件也定義在該文件里。

 

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電拋光模板(E.P.Stencil
電拋光模板是在激光切割后,通過電化學(xué)的方法,對鋼片進(jìn)行后處理,以改善開口孔壁。其特點是:
1、孔壁光滑,對超細(xì)間距的QFP/BGA/CSP尤其適合。
2、減少SMT模板的擦拭次數(shù),大大提高工作效率 。

 

電鑄模板(E.F.Stencil
為順應(yīng)電子產(chǎn)品短、小、輕、薄的要求,超細(xì)體積(如0201)和超密間距(如 ūBGACSP)被廣泛應(yīng)用,這樣一來,SMT鋼網(wǎng)行業(yè)對印刷模板也提出了更高的要求, 電鑄模板應(yīng)運而生。
我公司制作的電鑄模板特點是:在同一張模板上可做成不同厚度。

 

階梯模板(StepStencil
因同一PCB上各類元件焊接時對錫膏量要求的不同,就要求同一SMT模板部分區(qū)域厚度不同,這就產(chǎn)生了STEP-DOWN&STEP-UP工藝模板。

 

STEP-DOWN模板
對模板進(jìn)行局部減薄,以減少特定元件焊接時的錫量。

 

邦定模板(BondingStencil
PCB上已固定了COB器件,但仍要進(jìn)行印錫的貼片工藝,這就需要用到Bonding模板。
Bonding模板就是在模板所對應(yīng)的PCB bonding位處加做一個小蓋,以避開COB器件達(dá)到平整印刷的目的。

 

鍍鎳模板(Ni.P.Stencil
為了減少錫膏與孔壁之間的摩擦力,便于脫模,進(jìn)一步改善錫膏的釋放效果, 2004年初,偉創(chuàng)新公司在傳統(tǒng)減成工藝電拋光模板基礎(chǔ)上,增加了特別的后 處理加成工藝——“鍍鎳,并獲得專利。鍍鎳模板結(jié)合了激光模板與電鑄模板的優(yōu)點。

 

蝕刻模板
采用美國原裝進(jìn)口301型鋼片制造,蝕刻鋼網(wǎng)適用于角位及間距大于等于0.4MMPCB板印刷,適合需抄板及菲林使用,可同時使用CAD/CAM及曝光方式,視不同的零件可進(jìn)行縮放,不需根據(jù)零件位的多少計算價格.制作時間快捷。價格較激光模板便宜.便于客戶的菲林存檔。

 

 

鋼網(wǎng)的制作工藝有:化學(xué)蝕刻法(chemical etch)、激光切割法(laser cutting)、電鑄成型法(electroform)。

1、化學(xué)蝕刻法(chemical etch
工藝流程:數(shù)據(jù)文件PCB→菲林制作曝光顯影蝕刻鋼片清洗張網(wǎng)
特點:一次成型,速度較快點;價格便宜。
缺點:易形成沙漏形狀(蝕刻不夠)或開口尺寸變大(過度蝕刻);客觀因素(經(jīng)驗、藥劑、菲林)影響大,制作環(huán)節(jié)較多,累積誤差較大,不適合fine pitch鋼網(wǎng)制作法;制作過程有污染,不利于環(huán)保。

 

2、激光切割法(laser cutting
工藝流程:菲林制作PCB→取坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)處理激光切割打磨張網(wǎng)
特點:數(shù)據(jù)制作精度高,客觀因素影響??;梯形開口利于脫模;可做精密切割;價格適中。
缺點:逐個切割,制作速度較慢。

 

3、電鑄成型法(electroform
工藝流程:基板上涂感光膜曝光顯影電鑄鎳成型鋼片清洗張網(wǎng)
特點:孔壁光滑,特別適合超細(xì)間距鋼網(wǎng)制作法。
缺點:工藝較難控制,制作過程有污染,不利于環(huán)保;制作周期長且價格太高。
鋼網(wǎng)的開口設(shè)計應(yīng)考慮錫膏的脫模性,它由三個因素決定:
開口的寬厚比/面積比;開口側(cè)壁的幾何形狀;孔壁的光潔度。
三個因素中,后兩個因素同鋼網(wǎng)的制造技術(shù)決定的,前一個我們考慮的更多。
因為激光鋼網(wǎng)很好的性價比,所以這里我們重點探討激光鋼網(wǎng)的開口設(shè)計。
首先,我們認(rèn)識寬厚比和面積比:
寬厚比:開口寬與鋼網(wǎng)厚度的比率。
面積比:開口面積與孔壁橫截面積的比率,如下圖示:
一般地說,要獲得好的脫模效果,寬厚比應(yīng)大于1.5,面積比應(yīng)大于0.66

 

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主要有以下幾個因素會影響到鋼網(wǎng)的品質(zhì):
1、制作工藝
前面我們有探討鋼網(wǎng)的制作工藝,可以知道,最好的工藝應(yīng)當(dāng)是激光切割后做電拋光處理?;瘜W(xué)蝕刻及電鑄都存在做壽 菲林、曝光、顯影等較易產(chǎn)生誤差的工藝,而且電鑄還受基板不平的影響。

2、使用的材料
包括網(wǎng)框、絲網(wǎng)、鋼片、粘接膠等。網(wǎng)框必須能承受一定程序的接力且有很好地水平度;絲網(wǎng)最好用聚脂網(wǎng),它能夠長時間保持張力穩(wěn)定;鋼片最好用304號,且亞光的會比鏡面的更加利于錫膏(膠劑)滾動;粘接膠必須強度足夠且能耐一定的腐蝕。

3、開口設(shè)計
開口設(shè)計的好壞對鋼網(wǎng)品質(zhì)影響最大。前面探討過,開口設(shè)計應(yīng)考慮制作工藝,寬厚比、面積比、經(jīng)驗值等。

4、制作資料
制作資料的完整與否,也會影響到鋼網(wǎng)品質(zhì)。資料越全越好。同時,資料并存時應(yīng)明確以哪個為準(zhǔn)。還有,一般來講以數(shù)據(jù)文件制作鋼網(wǎng)可盡可能減少誤差。

5、使用方法
正確地印刷方法能使鋼網(wǎng)品質(zhì)得到保持,反之,不正確地印刷方法如壓力過大、印刷時鋼網(wǎng)或PCB不水平等,均會使鋼網(wǎng)受到損壞。

6、清洗
錫膏(膠劑)比較容易固化,若不及時清洗會堵塞鋼網(wǎng)開口,下次印刷將產(chǎn)生困難。因此,鋼網(wǎng)由機器上取下后或者在印刷機上1小時不印刷錫膏應(yīng)及時清洗干凈。

7、儲存
鋼網(wǎng)應(yīng)用特定的儲存場所,不能隨意亂放,這樣可以避免鋼網(wǎng)受到意外傷害。同時,鋼網(wǎng)不要疊放在一起,這樣即不好拿又可能把網(wǎng)框壓彎。

 

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