经典完整SMT钢网开孔设计指南参照IPC7525A

合集下载

SMT钢网设计指南

表面贴装工艺工程师在对表面贴装印刷/装配不熟悉和/或他们有新的表面贴装印刷/装配要求时，经常面对类似的设计问题。新的工艺工程师在指定用于印刷锡膏或胶水的钢网(stencil)时会喜欢一些基本的钢网设计指南。经验丰富的表面贴装工艺工程师在面对一种新的表面贴装印刷/装配要求时会宁愿在他人的经验上来学习。

几年前，对一个正规的、容易理解的钢网设计指南的需求是所公认的。在1998年中，成立了一个小组委员会，包括了来自钢网制造商、锡膏制造商、表面贴装装配制造商、印刷机制造商和装配设备制造商的代表。该小组委员会的目标是要提供IPC：电子工业联合会钢网设计指南文件。该文件将包括：名词与定义、参考资料、钢网设计、钢网制造、钢网安装、文件处理/编辑和钢网订购、钢网检查/确认、钢网清洗、和钢网寿命。最终文件，IPC 7525，现已发布。

工艺工程师对钢网设计的一些最普遍的关注列出如下。钢网设计指南应该详细地探讨每一个这些问题：

开孔尺寸：长与宽/从电路板焊盘的缩减

钢网厚度

使用的钢网技术：化学腐蚀(chem-etch)、激光切割(laser-cut)、混合式(hybrid)、电铸(electroformed)

台阶/释放(step/release)钢网设计

胶的钢网开孔设计

混合技术：通孔/表面贴装钢网设计

片状元件的免洗开孔设计

塑料球栅阵列(PBGA)的钢网设计

陶瓷球栅阵列(CBGA)的钢网设计

微型BGA/芯片级包装(CSP)的钢网设计

混合技术：表面贴装/倒装芯片(flip chip)的钢网设计

经典完整SMT钢网开孔设计指南(参照IPC-7525A)

经典完整SMT钢网开孔设计指南(参照

IPC-7525A)

XXX Guidelines

Stencil。also known as SMT stencil or SMT XXX。XXX XXX (SMT) assembly。The quality of the stencil directly affects the amount of solder paste printed and。therefore。the quality of the SMT assembly。As SMT moves towards high and ultra-high density assembly。XXX.

XXX design is one of the XXX design。In 1998.IPC established IPC7525.which is a XXX。In 2004.it was revised as IPC7525A。The IPC7525A standard includes terminology and ns。reference materials。stencil design。stencil manufacturing。XXX。XXX。XXX。stencil cleaning。and stencil life.

XXX

Stencil Thickness

XXX

Choice of Stencil Processing Method

Step/Release Stencil Design

SMT钢网设计基本要求

SMT网板设计基本技术要求

引言

在SMT贴装工艺技术中，印刷工艺是第一环节，也是极其重要的一个环节。印刷质量的好坏会直接影响到SMT焊接直通率的高低，在实际生产过程中，我们发现60%-70%的焊接缺陷与印刷质量有关。因此，有必要对印刷工艺的各个方面进行研究。在影响印刷工艺的各个方面中，网板的设计起着举足轻重的作用。

一般技术要求

1.网框：框架尺寸根据印刷机的要求而定，采用铝合金, 框架型材规格为37*47′55*65′(cm)

2.绷网：采用红胶+铝胶带方式，在铝框与胶粘接处，须均匀刮上一层保护漆（S224）。同时，为保证网板有足够的张力( 规定不小于30牛顿/cm)和良好的平整度，建议不锈钢板距网框内侧保留25mm-50mm间距。

3.基准点(Fiducial mark)：根据PCB资料提供的大小及形状按1:1方式开口，并在印刷反面刻半透（1/2网板厚度）。在对应坐标处(包括对角处)，整块PCB至少开两个基准点。

4.开口要求：

1.41.位置及尺寸确保较高开口精度，严格按规定开口方式开口。

1.4

2.独立开口尺寸不能太大，宽度不能大于2mm,焊盘尺寸大于2mm的中间需架0.4mm的桥，以免影响网板强度。

1.43. 开口区域必须居中。

5.字符：为方便生产，建议在网板左下角或右下角刻上下面的字符：Model(公司PCB型号)；T(网板厚度)；Date（制作日期）;网板制作公司名称。

6.网板厚度：为保证焊膏印刷量和焊接质量，网板表面平滑均匀，厚度均匀,网板厚度参照以上表格, 网板厚度应以满足最细间距QFP .BGA为前提：

SMT钢网设计技术文件

SMT 網板設計基本技術要求

引言

在SMT 裝聯工藝技術中，印刷工業是第一環節，也是極其重要的一個環節。印刷質量的好壞會直接影響到SMT 焊接直通率的高低，在實際生產過程中，我們發現60%—70%的焊接缺陷與印刷質量有關。因此，有必要對印刷工藝的各個方面進行研究。在影響印刷工藝的各個方面中，網板的設計起著舉足輕重的作用。

一般技術要求

１、網框：框架尺寸根據印刷機的要求而定，以DEK265 和MPM UP 3000 機型為例，框架尺寸為29ˊ29ˊ，採用鋁合金，框架型材規格為1.5ˊ1.5ˊ.

2、繃網：採用紅膠+鋁膠帶方式，在鋁框與膠粘接處，須均勻刮上一層保護漆。同時，為保證網板有足夠的張力和良好的平整度，建議不鏽鋼板距網框內側保留25mm-50mm。

3、基準點：根據PCB 資料提供的大小及形狀按1：1 方式開口，並在印刷反面刻半透。在對應座標處，整塊PCB 至少開兩個基準點。

4、開口要求：

1．41．位置及尺寸確保較高開口精度，嚴格按規定開口方式開口。1．42．獨立開口尺寸不能太大，寬度不能大於2mm，焊盤尺寸大於2mm 的中間需架0.4mm 的橋，以免影響網板強度。

1．43．開口區域必須居中。

5、字元：為方便生產，建議在網板左下角或右下角刻上下麵的字元：Model；T；Date；網板製作公司名稱。

6、網板厚度：為保證焊膏印刷量和焊接質量，網板表面平滑均勻，厚度均勻，網板厚度參照以上表格，網板厚度應以滿足最細間距QFP BGA 為前提。

如PCB 上有0.5mmQFP 和CHIP 0402 元件，網板厚度0.12mm；

IPC7525

IPC-7525A
Stencil Design Guidelines Working Draft 1 February 2004
ASSOCIATION CONNECTING ELECTRONICS INDUSTRIES 2215 Sanders Road, Northbrook, IL 60062-6135
1.1 Terms and Definitions

All terms and definitions used throughout this handbook are in compliance with IPCT- 50. Definitions denoted with an asterisk (*) below are reprints from IPC-T-50. Other specific terms and definitions, essential for the discussion of the subject, are provided below
பைடு நூலகம்
2 APPLICABLE DOCUMENT
2.1 IPC1

IPC-T-50 Terms and Definitions for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits IPC-A-610 Acceptability of Electronic Assemblies IPC-SM-782 Surface Mount Design and Land Pattern Standard IPC-2511 Generic Requirements for Implementation of Product Manufacturing Description Data and Transfer Methodology IPC-7095 Design and Assembly Process Implementation of BGAs

SMT钢网开孔规范(锡膏+红胶)

移6-8mil，内切4-6mil。焊盘宽度1：1开孔，长度外加8-12mil，裸铜板宽度加4mil。内距各内切4-6mil。

对于无铅锡膏开口规范，不同元件的开孔形状内距、开孔PAD、焊盘大小等都有不同的规定。例如，对于0402元件，当内距S小于16时，S等于16，当16小于S小于18时，内距为1:1，当S大于18时，S等于18.对于其他元件如0603、0805和1206及以上的元件、二极管、高电容、电晶体、单排连接器、四脚晶振类、五脚IC、大电感和排阻排容等，也都有各自的规定。需要注意的是，对于某些元件，如引脚可外括4-6mil，固定脚需要用0.3线宽做架桥处理等，都需要特别注意。

1.PCB尺寸规范

PCB四个角的宽度为16mil，长度外加8mil。如果四个角较大，则需要相应缩小并向两边外移缩小的二分之一。

宽度开7.2mil，长度可外扩4-6mil。

宽度开8.8-9.2mil，长度可外扩6-8mil，开金手指状。

宽度开12-13mil，长度可外扩6-10mil，开金手指状。

宽度开16-17mil，长度可外扩8-10mil。

宽度开20-22mil，长度可外扩8-10mil。

宽度开24-27mil，长度可外扩8-12mil。

宽度开7.2mil，内切0.4pitch4mil，外扩4mil。如果长度超过15.7mil80mil，则只内切，不外扩。QFP 0.5pitch。

宽度开8.8-9.0mil，内切4mil，外加4-6mil。0.65pitch宽度开12-12.5mil，长度内切25.6mil，外扩6-8mil。0.4pitch宽度同上，内切4-6mil，外拉15.7mil6-8mil。QFN BGA 0.5pitch 宽度同上，内切6-8mil，外加19.7mil6-10mil。宽度同上，同切6-8mil，外加0.65pitch8-12mil。25.6mil0.4pitch15.7mil直径开8.8mil。0.5pitch直径开12mil。

经典完整SMT钢网开孔设计指南(参照IPC-7525A)

模板设计指南

顾霭云

•模板(stencil)又称smt漏板、SMT钢网，它是用来定量分配焊膏或贴片胶的，是保证印刷焊膏/贴片胶质量的关键工装。

•模板厚度与开口尺寸、开口形状、开口内壁的状态等就决定了焊膏的印刷量，因此模板的质量又直接影响焊膏的印刷量。•随着SMT向高密度和超高密度组装发展，模板设计更加显得重要了。

•模板设计属于SMT可制造性设计的重要内容之一

•1998年IPC为模板设计制订了IPC 7525（模板设计指南），2004年修订为A版。IPC 7525A 标准主要包含名词与定义、参考资料、模板设计、模板制造、模板安装、文件处理/编辑和模板订购、模板检查/确认、模板清洗、和模板寿命等内容。

模板设计内容

•模板厚度

•模板开口设计

•模板加工方法的选择

•台阶/释放(step/release)模板设计

•混合技术：通孔/表面贴装模板设计

•免洗开孔设计

•塑料球栅阵列(PBGA)的模板设计

•陶瓷球栅阵列(CBGA)的模板设计

•微型BGA/芯片级包装(CSP)的模板设计

•混合技术：表面贴装/倒装芯片(flip chip)的模板设计

•胶的模板开孔设计

•SMT不锈钢激光模板制作外协程序及工艺要求

1. 模板厚度设计

•模板印刷是接触印刷，模板厚度是决定焊膏量的关键参数。

•模板厚度应根据印制板组装密度、元器件大小、引脚（或焊球）之间的间距进行确定。•通常使用0.1mm～0.3mm厚度的钢片。高密度组装时，可选择0.1mm以下厚度。

•通常在同一块PCB上既有1.27mm以上一般间距的元器件，也有窄间距元器件，1.27mm以上间距的元器件需要0.2mm厚，窄间距的元器件需要0.15～0.1mm厚，这种情况下可根据PCB上多数元器件的的情况决定不锈钢板厚度，然后通过对个别元器件焊盘开口尺寸的扩大或缩小进行调整焊膏的漏印量。

SMT钢网开孔教程

1.0 General Specification: IPC-7525 总体说明

1.1 Area Ratio > 0.66;

1.2 Aperture hole cliff shall be smooth. For fine pitch components, Stencil

fabrication method shall be electro polished;

孔内壁应平滑，钢板制作应抛光。

1.3 Aperture shape shall be conversely cone-shaped.

开孔应是倒锥形。

2.0 Aperture Fabrication Requirement: 孔的制作要求：

2.1 Fine Pitch IC: Aperture Width reference to below list 1

细间距：开口宽度参考下表一

2.2 Chip, SOT, MELF and BGA: aperture Size reference to below list 2

Chip，SOT，MELF和BGA：开口尺寸参考表二

2.3 Aperture size of exclusive Components in List 1 and List 2 shall be 95% to

counter pads.

表一和表二以外的元件应按95%开口。

3.0 Single aperture size shall not exceed 3x3mm.

单一开口应小于3X3mm

4.0 Tension :For new stencil , tension ≥ 35 N/cm

ipc-7525钢网开孔标准

光宏电子（深圳）有限公司

KONWIN EELCTRONICS (SHENZHEN) CO., LTD

光宏电子（昆山）有限公司

KONWIN EELCTRONICS (KUNSHAN ) CO., LTD

IPC-7525通用标准

SMT模板设计/制造

内部文件,严禁非法拷贝

1Page of 21

项目/内容页数

1、名词术语 3

2、模板设计 3

2.1模板数据 3-5

2.2复合模板 5

2.3拼板模板 5

2.4印锡模板开孔设计 5-9

2.5印胶水模板开口设计 9-10

2.6混合技术贴装与回流的模板设计 10-12

2.7表面贴装/倒贴装复合模板技术 13

2.8 STEP-DOWN/STEP-UP模板设计 13

2.9空位模板 13-14

3、模板设计和印刷工艺 14

4、SMT模板制作 14

4.1前述 14

4.2模板材料 15

4.3蚀刻模板 15-16

4.4激光切割模板 16-18

4.5电铸成型模板 18-19

5、模板的清洗 19

5.1清洗剂要求 19-20

5.2模板常见清洗方式 20

5.3化学清洗剂的选择 20

参考文件 21

内部文件,严禁非法拷贝

1.名词术语

1.1.1 Aperture

即模板上的开孔

1.1.2 Aspect Radio/Area Radio

Aspect Radio(宽深比)；开孔宽度（W）/模板厚度（T）

Area Radio（面积比）：焊盘开孔面积/孔壁面积

1.1.3 边界

即钢片四周的丝网，它可以是尼龙或是不锈钢丝网

1.1.4 蚀刻比例

蚀刻比例=蚀刻深度/侧蚀高度

此参数在蚀刻模板中用来补偿蚀刻时的侧蚀量

SMT 钢网网板设计课件

42号合金
密度 1.0 0.97 1.1 1.5 1.1
抗拉强度 1.0 1.8 0.7 2.1 2.0
杨氏模量 CTE
1.0
1.0
1.7
0.6
1.9
0.7
3.0
0.3
1.6
0.3
价格 1.0 1.4 2.9 2.0 2.2
8
钼质钢片特性
? 自润滑特性 ? 比不锈钢密度还高 ? 耐用性能好：较高的伸缩
? 单面腐蚀孔壁效果较差。双面腐蚀又因不同光绘工序而精度较差。
? 孔壁的形状对锡膏的释放不利。 ? 较难在腐蚀工艺中做个别工艺微调。 ? 不适合用于微间距工艺上。
12
钢网加工方法
——激光切割工艺
CAD DATA
↓
Auto-data-conversion ↓
fed to machine ↓
Cutting Process
◎◎◎◎
39
焊膏印刷钢网开口设计
——大焊盘
L
当一个焊盘长或宽大于4mm 时（同时另一边尺寸大于2.5mm) ，此时钢网开口需加网格填充，网格线宽度为0.4mm ，网格大小为3mm 左右，可视焊盘大小而均分
40
印胶钢网开口设计
——Chip件
? 印胶钢网开口形状统一为长条形，如下图所示：
B
刷胶钢片厚度优选0.2mm ，在PCB 上无封装比0805 器件更小，而大器件较多的前提下，可选钢片厚度为0.25mm 。

IPC7525

2 APPLICABLE DOCUMENT
2.1 IPC1

IPC-T-50 Terms and Definitions for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits IPC-A-610 Acceptability of Electronic Assemblies IPC-SM-782 Surface Mount Design and Land Pattern Standard IPC-2511 Generic Requirements for Implementation of Product Manufacturing Description Data and Transfer Methodology IPC-7095 Design and Assembly Process Implementation of BGAs

1.1.4 Contained Paste Transfer Head A stencil printer head that holds, in a single replaceable component, the squeegee blades and a pressurized chamber filled with solder paste. 1.1.5 Etch Factor Etch Factor = Etched Depth / Lateral Etch in a chemical etching process

IPC-7525印刷模板的设计指南（中文版）

模板设计导则

（中文草稿）

1. 目的 (3)

2. 适用文件 (4)

3. 模板设计 (5)

4. 模板制造技术 (14)

5. 模板定位 (15)

6. 模板订购 (15)

7. 进料检验规范 (16)

8. 模板清洗 (16)

9. 模板使用寿命 (16)

模板设计导则

1. 目的

本文件旨在为设计与制造锡膏及表面粘胶印刷用模板提供指导，并且仅供指导。

1.1 术语和定义（Terms and Definitions）

本文件所用到的所有术语和定义顺从于IPC-T-50。下标为星号（*）的定义均来源于IPC-T-50，其余对本课题之讨论有重要意义的特定术语和定义，均提供如下：

1.1.1 开孔（Aperture）

模板薄片上开的通道

1.1.2 宽厚比和面积比（Aspect Ratio and Area Ratio）

宽厚比=开孔的宽度/模板的厚度

面积比=开孔底面积/开孔孔壁面积

1.1.3 丝网（Border）

薄片外围张紧的聚合物材质或不锈钢材质丝网，它的作用是保持薄片处于平直有力的状态。丝网处于薄片和框架之间并将两者连接起来。

1.1.4 锡膏密封式印刷头

A stencil printer head that holds, in a single replaceable component, the squeegee blades and a pressurized chamber filled with solder paste.

1.1.5 蚀刻系数（Etch Factor）具体解释参见上页的图示。

IPC-7525_钢网资料制作

模板设计导则

（中文草稿）

1. 目的 (3)

2. 适用文件 (4)

3. 模板设计 (5)

4. 模板制造技术 (14)

5. 模板定位 (15)

6. 模板订购 (15)

7. 进料检验规范 (16)

8. 模板清洗 (16)

9. 模板使用寿命 (16)

模板设计导则

1. 目的

本文件旨在为设计与制造锡膏及表面粘胶印刷用模板提供指导，并且仅供指导。

1.1 术语和定义（Terms and Definitions）

1.1.1 开孔（Aperture）

模板薄片上开的通道

1.1.2 宽厚比和面积比（Aspect Ratio and Area Ratio）

宽厚比=开孔的宽度/模板的厚度

面积比=开孔底面积/开孔孔壁面积

1.1.3 丝网（Border）

薄片外围张紧的聚合物材质或不锈钢材质丝网，它的作用是保持薄片处于平直有力的状态。丝网处于薄片和框架之间并将两者连接起来。

1.1.4 锡膏密封式印刷头

A stencil printer head that holds, in a single replaceable component, the squeegee blades and a pressurized chamber filled with solder paste.

1.1.5 蚀刻系数（Etch Factor）具体解释参见上页的图示。

蚀刻系数=蚀刻深度/蚀刻过程中的横向蚀刻长度。

ipc钢网开孔标准

光宏电子（深圳）有限公司

KONWIN EELCTRONICS (SHENZHEN) CO., LTD

光宏电子（昆山）有限公司

KONWIN EELCTRONICS (KUNSHAN ) CO., LTD

IPC-7525通用标准

SMT模板设计/制造

内部文件,严禁非法拷贝

1Page of 21

项目/内容页数

1、名词术语 3

2、模板设计 3

2.1模板数据 3-5

2.2复合模板 5

2.3拼板模板 5

2.4印锡模板开孔设计 5-9

2.5印胶水模板开口设计 9-10

2.6混合技术贴装与回流的模板设计 10-12

2.7表面贴装/倒贴装复合模板技术 13

2.8 STEP-DOWN/STEP-UP模板设计 13

2.9空位模板 13-14

3、模板设计和印刷工艺 14

4、SMT模板制作 14

4.1前述 14

4.2模板材料 15

4.3蚀刻模板 15-16

4.4激光切割模板 16-18

4.5电铸成型模板 18-19

5、模板的清洗 19

5.1清洗剂要求 19-20

5.2模板常见清洗方式 20

5.3化学清洗剂的选择 20

参考文件 21

内部文件,严禁非法拷贝

1.名词术语

1.1.1 Aperture

即模板上的开孔

1.1.2 Aspect Radio/Area Radio

Aspect Radio(宽深比)；开孔宽度（W）/模板厚度（T）

Area Radio（面积比）：焊盘开孔面积/孔壁面积

1.1.3 边界

即钢片四周的丝网，它可以是尼龙或是不锈钢丝网

1.1.4 蚀刻比例

蚀刻比例=蚀刻深度/侧蚀高度

此参数在蚀刻模板中用来补偿蚀刻时的侧蚀量

ipc-7525钢网开孔实用标准

光宏电子（深圳）有限公司

KONWIN EELCTRONICS (SHENZHEN) CO., LTD

光宏电子（昆山）有限公司

KONWIN EELCTRONICS (KUNSHAN ) CO., LTD

IPC-7525通用标准

SMT模板设计/制造

内部文件,严禁非法拷贝

1Page of 21

项目/内容页数

1、名词术语 3

2、模板设计 3

2.1模板数据3-5

2.2复合模板 5

2.3拼板模板 5

2.4印锡模板开孔设计5-9

2.5印胶水模板开口设计9-10

2.6混合技术贴装与回流的模板设计10-12

2.7表面贴装/倒贴装复合模板技术13

2.8 STEP-DOWN/STEP-UP模板设计13

2.9空位模板13-14

3、模板设计和印刷工艺14

4、SMT模板制作14

4.1前述14

4.2模板材料15

4.3蚀刻模板15-16

4.4激光切割模板16-18

4.5电铸成型模板18-19

5、模板的清洗19

5.1清洗剂要求19-20

5.2模板常见清洗方式20

5.3化学清洗剂的选择20

参考文件21

内部文件,严禁非法拷贝

2 Page of 21

1.名词术语

1.1.1 Aperture

即模板上的开孔

1.1.2 Aspect Radio/Area Radio

Aspect Radio(宽深比)；开孔宽度（W）/模板厚度（T）

Area Radio（面积比）：焊盘开孔面积/孔壁面积

1.1.3 边界

即钢片四周的丝网，它可以是尼龙或是不锈钢丝网

1.1.4 蚀刻比例

蚀刻比例=蚀刻深度/侧蚀高度

此参数在蚀刻模板中用来补偿蚀刻时的侧蚀量

ipc-7525钢网开孔标准

光宏电子（深圳）有限公司

KONWIN EELCTRONICS (SHENZHEN) CO., LTD

光宏电子（昆山）有限公司

KONWIN EELCTRONICS (KUNSHAN ) CO., LTD

IPC-7525通用标准

SMT模板设计/制造

内部文件,严禁非法拷贝

1Page of 21

项目/内容页数

1、名词术语 3

2、模板设计 3

2.1模板数据 3-5

2.2复合模板 5

2.3拼板模板 5

2.4印锡模板开孔设计 5-9

2.5印胶水模板开口设计 9-10

2.6混合技术贴装与回流的模板设计 10-12

2.7表面贴装/倒贴装复合模板技术 13

2.8 STEP-DOWN/STEP-UP模板设计 13

2.9空位模板 13-14

3、模板设计和印刷工艺 14

4、SMT模板制作 14

4.1前述 14

4.2模板材料 15

4.3蚀刻模板 15-16

4.4激光切割模板 16-18

4.5电铸成型模板 18-19

5、模板的清洗 19

5.1清洗剂要求 19-20

5.2模板常见清洗方式 20

5.3化学清洗剂的选择 20

参考文件 21

内部文件,严禁非法拷贝

1.名词术语

1.1.1 Aperture

即模板上的开孔

1.1.2 Aspect Radio/Area Radio

Aspect Radio(宽深比)；开孔宽度（W）/模板厚度（T）

Area Radio（面积比）：焊盘开孔面积/孔壁面积

1.1.3 边界

即钢片四周的丝网，它可以是尼龙或是不锈钢丝网

1.1.4 蚀刻比例

蚀刻比例=蚀刻深度/侧蚀高度

此参数在蚀刻模板中用来补偿蚀刻时的侧蚀量