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1钢板开孔手艺简介解析

  SMT Technology Center SMT手艺核心 SMT Technology Development Committee 目 一 二 序言 录 钢板的感化 三 四 五 六 钢板的布局 钢板的演变 钢板的制制手艺 制制手艺的比力 序 言 ?目前,跟着世界高科技的飞速成长﹐电子 产物已向小型化和高功能化成长﹐短小轻 薄是全世界的支流趋向﹐所以印刷电板 也愈来愈高精﹒SMT手艺已成为从 流﹒比来更是跟着超细密Pitch(≦ 0.4mm) 的零件的使用.对我们锡膏印刷制程提出 强无力的挑和.同时对钢板设想的要求也 越来越高. 钢板的感化 钢板的定义 :一种SMT公用模具(又称模板) ? 钢板的次要功能是帮帮锡膏的堆积(deposition)。 目标是将精确数量的材料转移到光板(bare PCB)上 精确的。锡膏堵塞正在钢板上越少,堆积正在电 板上就越多。因而,当正在印刷过程中某个工具 犯错的时候,第一个反映是去指摘模板。可是, 该当记住,还有比模板更主要的参数,可影响其 机能。这些变量包罗印刷机、锡膏的颗粒大小和 黏度、刮刀的类型、材料、硬度、速度和压力、 模板从PCB的分手(密封结果)、阻焊层的平面度、 和组件的平面性。 钢板的布局 ? 钢板是一种用液体或干膜笼盖于金属薄 片并蚀刻制成的金属板,笼盖层除那些需 蚀刻成暗语的区域外,将金属薄片完全盖 住,蚀刻后,再将笼盖层去除,将此金属薄片 间接粘接正在框架上,称为金属钢板,若是通 过金属丝网取框架进行粘接,则称为柔性 钢板,一般利用柔性钢板的粘接体例, 由于金属丝网可令钢板正在其牵引下变得 平展无弯曲. 钢板的布局 钢板的根基构成部门 金属板取张网 毗连 钢板网框 钢板金属 板部门 钢板张网 部门 钢板的布局 A.钢片﹕钢片材质的黑白间接影响钢 网框 板利用寿命和印刷结果﹐选用钢片 材质﹕SUS304H ﹐利用寿命达到20 万次以上 特点﹕硬度高﹐无磁性﹐耐侵蚀。 B.丝网﹕丝网选用100目钢丝网﹐张 力大平整度好﹐热膨缩系数取不锈 钢片相婚配不易变形。 钢片 丝网 钢板的布局 绷网采用红胶+铝胶带体例,正在铝 框取胶粘接处,须平均刮上一层保 护漆(S224)。同时,为网板 有脚够的张力(不小于30牛顿 /cm)和优良的平整度 C.网框:框架尺寸按照印刷机的要求 网框 钢片 丝网 而定,以DEK265和MPM UP3000机型 为例,框架尺寸为 29′*29′(inch),采用铝合金,框 架型材规格为1.5′*1.5′(inch) 模板的布局 ? 钢板一般由黄铜或不锈钢制成,晚期利用 黄铜是因其容易取得且易于蚀刻,可是,黄 铜由于其抗强度仅為27.000 1b,而显得太 软,所以,黄铜制成的印刷模板正在制程中,取 置及储存时均易变形受损。而不锈钢,因 其抗强度为163.000 1b之高,故不易变形受 损,由于很耐用,不锈钢的错误谬误是蚀刻为困 難. 模 板 的 演 变 尼龙/聚脂 网板 铁/铜丝 网板 铁/铜 模板 网板 (MASK) 模板 (STENCIL) 不锈钢 模板 钢板制制手艺 ? 钢板制制的三个次要手艺是,化学蚀刻 (chemical etching)、激光切割(laser cutting)和 电铸成形(electroforming)。每个都有奇特的优 点取错误谬误。化学蚀刻和激光切割是递减 (substractive)的工艺、电铸成形是一个递增的 工艺。凡是,当用于最紧的间距为0.025以上 的使用时,化学侵蚀(chem-etched)模板和其它 手艺同样无效。相反,当处置0.020以下的间 距时,该当考虑激光切割和电铸成形的模板。 虽然后面类型的模板对0.025以上的间距也很 好,但对其价钱和周期时间可能就难说了。 化学蚀刻的钢板 ? 化学蚀刻的模板是模板世界的 次要类型。它们成本最低,周 转最快。化学蚀刻的不锈钢模 板的制做是通过正在金属箔上涂 抗蚀剂、用销钉定位感光 东西将图形正在金属箔两面、 然后利用双面工艺同时从两面 侵蚀金属箔。因为工艺是双面 的,侵蚀剂穿过金属所发生的 孔,或启齿,不只从顶面和底 面,并且也程度地侵蚀。该技 术的固有特征是构成刀锋、或 沙漏外形(图一)。 ? 化学蚀刻的错误谬误: 这个方式对引脚间距为0.65mm或更大的组件是 可接管的。当正在0.020“以下间距时,这种外形 发生一个障碍锡膏的机遇,这个缺陷能够用叫 做电抛光(electropolishing)的加强工艺来减小。 改良锡膏的另一个手艺是梯形截面目面貌(TSA, trapezoidal section apertures), 能够进一步提高 概况光洁度,消弭概况犯警则 电铸成形(Electroforming) ? 电铸成形,一种递增而 不是递减的工艺,制做 出一个镍金属模板,具 有奇特的密封(gasketing) 特征,削减锡桥和对模 板底面洁净的需要。该 工艺供给近乎完满的定 位,没有几何外形的限 制,具有内正在梯形的光 滑孔壁和低概况张力, 改良锡膏。 ? 电铸成形的错误谬误: 由于涉及一个感光东西(虽然单面)可能存 正在不正。若是电镀工艺不服均,会 得到密封结果。还有,若是清洗过程太 用力,密封“块”可能会去掉。 激光切割的模板 ? 间接从客户的原始Gerber数据发生,激光切割 不锈钢模板的特点是没有摄影步调。因而,消 除了不正的机遇。模板制做有优良的 精度和可再出产性。Gerber文件,正在做需要修 改后,传送到(和间接驱动)激光机。物理 少,意味着犯错机遇少。虽然有激光光束发生 的金属熔渣(蒸发的熔化金属)的次要问题,但 现正在的激光切割器发生很少容易断根的熔渣。 激光手艺是独一答应现有的模板进行返工的工 艺。 钢板(Stencil)开孔脱手艺 三種工艺流程的比力﹕ 钢板(Stencil)开孔脱手艺 三種工艺流程的比力﹕ SL-600*600切割机 1)大理石基座的固体刚性布局 了加工的高精度和高不变性 2)X轴Y轴线性光栅校准系统位 置精度,全程误差+5um,反复精度 〈+3um,分辩率0.5um。 激光钢板制做管制项目: 1 )光斑大小 2 )波长 3 )频次 4 )切割速度 5 )金属板厚度 6 )张网体例 7 )张网力量 8 )金属板扭曲度 激 光切割 钢 板 的 后 处 理 概况打磨 去除启齿处熔渣(毛刺) 添加概况摩擦力,以利锡膏 滚动,达到优良下锡 电抛光 有需要地话,可选择电抛光 以完全去除熔渣,改善孔壁 取电铸媲美的电抛光模板 激光切割钢板制做所需的材料 空 基 板 数 件据 文 菲 林 激光切割钢板制做所需的材料 空 基 板 版次准确,无变 形/损坏/断裂 菲 SMD及丝印层,无 折痕,未受冷受热 林 激光切割钢板制做所需的材料 数据文件须含SMT solder paste layer(含有 Fiducial Mark数据和PCB外形数据) 数 件据 文 还须含有字符层数据,以便查抄正、组 件类别等 数据过大时应压缩后传送,可利用*.ZIP、 *.ARJ、 *.LZH等任何压缩格局 GEBER、HPGL、*.JOB、*.PCB、 *.GWK、*.CWK、*.PWK、*.DXF PADS2000、POWERPCB、GCCAM4.14、PROTEL、 AUTOCADR14(2000)、CLIENT98、CAM350V、V2001 激光切割钢板制做所需的材料 学名:RS274格局 它是将PCB消息成多种光绘机能识 别电子数据,亦称光绘文件 GERBER文件是一种有X、Y坐标和附加 号令的软件布局 GERBER 文件 GERBER 文件类型 GERBER文件连系Aperture list(亦称DCode)文件,定义了图形外形及大小。DCode定义了电中的线、孔、焊盘或 此外图形的大小及外形 RS274X:含X、Y坐标,也含D-Code文件 RS274D:含X、Y坐标,不含D-Code文件 手艺的前进 ? 电子数据转移 除了激光切割取电铸成形之外,模板制做中的 最主要前进是电子数据转移。近如1995年,提 供给模板制制商的大都图片都是正片(film positive),一比一地共同光铜上的图形。组件 开孔的润色涉及反复的摄影技巧和手工操做。 该工艺也决定于所供给正片的质量。最初, 分步反复图片是一项繁沉的使命。 ? 胶剂模板(Adhesive Stencil) 电子文件也使计较机辅帮设 计(CAD)操做员可容易地决定 一个焊盘外形的质心点。有 这个能力,设想文件中锡膏 层可转换成圆形和卵形。 示组件尺寸而定(图七)。因而, 可制做一块模板来“印刷”, 而不是滴胶。印刷比滴胶快, 将这种设备让给其它工做上 面。 ? 返工模板 一个比力近期的立异发生正在返修(rework) 范畴。现正在有“小型的”模板,特地设 计用来返工或翻修单个组件。可采办单 个组件的模板,如尺度的QFP和球栅阵 列(BGA)。当然也有响应的刮板,或小型 刮刀。 价钱比力 1. 化学侵蚀模板的价钱是有框架尺寸的。 虽然金属箔是模板制做过程中的沉点,但框 架是单一的、最贵的固定成本。其尺寸很大 程度上由印刷机类型决定。可是,大大都印 刷机可采取不止一个框架尺寸。(框架尺寸是 工业尺度)。大都模板供应商连结必然库存的 尺度框架,尺寸范畴从5x5 ~ 29x29。由于 空的金属箔成本没有框架的那么多,金属厚 度对价钱没有影响。而且因为所有孔都是同 时蚀刻的,其数量也是可有可无的。 2. 3. ? 电铸成形模板价钱次要是由金属厚度的。电镀 到所但愿的厚度是次要的考虑:厚的模板比薄的模 板成本低。 激光切割模板价钱是按照设想的孔数 激光一次切割一个孔,即孔越多,成本越高。还 要加上所要求的框架尺寸。一个用激光切割密间距 和化学侵蚀尺度间距组件的夹杂模板,当要求很多 开孔时,可能是成本无效的方式。可是,对于少于 2500个孔的设想,完全用激光切割整个模板也许更 成本低。 几种钢板的比力 STENCIL相关学问领会----电抛光钢板特征 蚀刻钢板切片 通俗激光切割钢板 切片 电抛光激光钢板 切片 钢板的制做方案比力 钢板制做 ﹕ 工程单元担任制定无铅钢板制做规範,该规范 须清晰申明钢片厚度,开孔制做体例及钢板上对应 PCB各类PAD的启齿外形及启齿大小等要求,并将最新 的无铅钢板制做规范及时送达钢板制做厂商 目前一般无铅钢网厚度为0.13mm 制做体例为激光切割+电抛光 金属钢板的品种和制做方案 Etching法 Additive法 激光切割法 膜构成 激光切割 电镀 Etching 膜 竣事 竣事 竣事 金属钢板分歧品种的特征 Etching法 成本 Additive法 激光切割法 发货刻日 钢板厚度 耐力性 拔出性 精度 尺寸精度 壁面形态 凹凸现象 问题点﹐壁面的凹凸 问题点﹐启齿部正在露光用的 薄膜精度摆布﹐ 问题点﹐壁面粗拙 不安靖 以内偏移 由于Ni-Co合金﹐正在强度方面劣化 金属钢板分歧品种的特征 Etching法 Additive法 激光切割法 Etching有残留﹐ 拔出性欠好 壁面垂曲 拔出性好 壁面粗拙﹐ 按照技朮的前进﹐曲逼Additive 三種工艺流程的比力﹕ 三種工艺流程的比力﹕ 结 束

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