钢网开口设计技术规范

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电 ±25 1-2 铸 µm µm
N 0.25 0.25 3-5 HV W T mm mm µ m 420 1.5T W/1.6
Y 0.10m 0.50 3-5 m mm µ m
HV W T 420 0.5T W/1.4
Y 0.15m 0.20 8-10 HV W T m mm µ m 500 0.8T W/1.3
求越高
2-2设计要素
数据形式 工艺方法要求 材料要求 材料厚度要求 框架要求 印刷格式要求 开孔要求 其他工艺需求
2-2设计要素
1、数据形式 GERBER文件格式,RS-274D或RS-274X 常用CAD软件一般可由生产商进行格式转
换。如ALEGRO,EAGLE,ECAM, PADS,PROTEL,ACAD,PCCAM, PCGERBER etc
1-2激光切割
关键工艺控制要素 STENCIL开孔设计 激光切割参数调校 激光灯管能量衰减控制
1-3电铸成型
一种递增而不是递减的工艺,制作 出一个镍金属模板,具有独特的密 封特性,减少锡桥和对模板底面清 洁的需要。该工艺提供近乎完美的 定位,没有几何形状的限制,具有 内在梯形的光滑孔壁和低表面张力, 改进锡膏释放。镍沉积在铜质的阴 极心上以形成开孔。一种光敏干胶 片叠层在铜箔上(大约0.25"厚度)。 胶片用紫外光通过有模板图案的遮 光膜进行聚合。经过显影后,在铜 质心上产生阴极图案,只有模板开 孔保持用光刻胶(photoresist)覆盖。 然后在光刻胶的周围通过镀镍形成 了模板。在达到所希望的模板厚度 后,把光刻胶从开孔除掉。电铸成 型的镍箔通过弯曲从铜心上分开 一个关键的工艺步骤。
1-1化学蚀刻
关键工艺控制要素 STENCIL开孔设计 FILM制作精度 曝光量控制 側腐蚀控制和补偿 腐蚀液控制
1-2激光切割
直接从客户的原始Gerber数据产生, 激光切割不锈钢模板的特点是没有摄 影步骤。因此,消除了位置不正的机 会。模板制作有良好的位置精度和可 再生产性。Gerber文件,在作必要修 改后,传送到(和直接驱动)激光机。 物理干涉少,意味着出错机会少。虽 然有激光光束产生的金属熔渣(蒸发 的熔化金属)的主要问题,但现在的 激光切割器产生很少容易清除的熔渣。
SMT STENCIL
交流重点
旨在加强我们的技术交流与技术服务,促 进彼此的沟通和了解
重点介绍STENCIL工艺和设计 错漏之处,在所难免,恳请各位批评指正
SMT模板的重要
“好的模板得到好的印刷结果,然后自动化帮助使 其结果可以重复。” 模板的采购不仅是装配工艺的第一步,它也 是最重要的一步。模板的主要功能是帮助锡膏的 沉积(deposition)。目的是将准确数量的材料转 移到光板(bare PCB)上准确的位置。锡膏阻塞在 模板上越少,沉积在电路板上就越多。因此,当 在印刷过程中某个东西出错的时候,第一个反应 是去想到模板。应该记住,还有比模板更重要的 参数,可影响其性能。这些变量包括印刷机、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的分离(密封效果)、阻焊 层的平面度、和元件的平面性。
Contact Side
Laser Line Stencil
毛刺、金属熔渣 孔壁零毛刺
二、模板设计
设计依据 设计要素 数据形式 工艺方法选择 材料厚度选择 外框选择 印刷格式设计 开孔设计 常见SMT工艺缺陷分析 常见SMT锡膏印刷缺陷分析
2-1设计依据
1、理论依据
总原则:在保证足够锡量的情 况下应使锡膏有效释放
1-3电铸成型
关键工艺控制要素 STENCIL开孔设计 基板图形制作精度 电沉积药液控制 厚度均匀性控制 基板剥离
1-4工艺比较
参数比较
方 位置 孔粗 开孔 最小 板厚 厚度 材料 生产 设计最 法 精度 糙度 锥度 开孔 范围 误差 硬度 最小 大
腐 ±25 3-4 蚀 µm µm
激 ±10 3-4 光 µm µm
1-1化学蚀刻
化学蚀刻的不锈钢模板的制作是通过在 金属箔上涂抗蚀保护剂、用销钉定位感 光工具将图形曝光在金属箔两面、然后 使用双面工艺同时从两面腐蚀金属箔。 由于工艺是双面的,腐蚀剂穿过金属所 产生的孔,即开口,不仅从顶面和底面, 而且也水平地腐蚀。该技术的固有特性 是形成刀锋、或沙漏形状。当在 0.020“(0.5mm)以下间距时,这种形状 产生一个阻碍锡膏的机会
上表罗例出对一些典型贴装器件的开孔设计中的宽厚比/面 积比。0.5mm间距的QFP,在0.12厚的模板上开口为 0.25*1.27mm,得到2.0的宽厚比.0.4mm间距的QFP,在0.12 的模板上开口0.15*1.27mm,得到的1.4的宽厚比,很明显锡 膏释放将较为困难,怎么办?
几种可选择的方式: a.增加开口宽度(增加到0.2mm将宽厚比增加到1.6); b.减少厚度(选择钢片厚度变为0.1mm,宽厚比也增加到1.6); c.选择在pitch 0.4mm QFP上做step down; d.选择一种非常光滑的孔壁质量的模板(电抛光模板,电铸模
一、SMT模板类型
化学蚀刻 激光切割 电铸成型
当用于最紧密的间距为0.025“(0.635mm) 以上的应用时,化学腐蚀(chem-etched)模
板和其它技术同样有效。相反,当处理 0.020”(0.5mm)以下的间距时,应该考虑
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 其价格和周期时间可能就难说了。
图形的起始点以及图形形状及大小。 D-CODE文件定义了电路中线路、孔、焊盘等图形的形状及大小。
2-3数据形式
Table:下面列出是一段D-CODE文件描述
| Turret | D code | Aperture | Aperture | Inner | Land | Line | Line |
| number |
板);
2-5材料厚度选择Leabharlann 元件开口设计及对应钢片厚度表
Table:一般的锡膏印刷模板的开口参考尺寸和模板建议厚度。
元件类型 引脚间距 焊盘宽度 焊盘长度 开口宽度 开口长度 模板厚度
PLCC
1.27mm 0.65mm
2.00mm
0.6mm
此段告诉我们GERBER文件是英制2-3格式。(小 数点前有两位数,小数点后有三位数)
%MIA0B0*% %IPPOS*%
D10是0.05X0.07inch的椭圆
%ADD10O,X0.05000Y0.07000*%
%ADD20C,0.10000*% %ADD191R,0.06200X0.06200*%
circle 0.400 -- 0
2117 7448.6
2-3数据形式
Table:下面列出一段普通GERBER RS-274D文件的描述
G90*
省前零(LEADING ZERO)
G71*
省后零(TRAILING ZERO
G01*
不省零(LEADING&TRAILING ZERO PRESENT)
D02*
进行计算得出:
若焊盘尺寸L>5W时, 2.QFP间距0.4长方形焊盘0.15*1.27 厚度0.12 1.4
则按宽厚比计算钢片的 3.BGA间距1.25 圆形焊盘0.6 厚度0.15
4.2
厚度。T<W/1.5
若焊盘呈正方形或圆形,4.BGA间距1.0 圆形焊盘0.4 厚度0.12
3.0
则按面积比计算钢片的
厚度。T<(L×W)/ 5.uBGA 间距0.8 方形焊盘0.28 厚度0.12 2.2
1.32X(L+W)
6.uBGA间距0.8 方形焊盘0.33 厚度0.12
2.6
+表示锡膏释放难度
面积比 0.83 0.61 1.04 0.75 0.55 0.65
锡膏释放 + +++ + ++ +++ ++
2-5材料厚度选择
D20是0.1inch的圆
%LNL1.GBR*%
%SRX1Y1I0J0*% %LPD*%
D191是0.062X0.062inch的长方形
G54D17*
X23959Y30726D03*
Y19574D03*
X31919Y27874D03*
X31919D03*
X29385Y24926D02*
G01Y24871D01*
电铸
RR
RR
RR
R
RR
R
RR R
R
R
R
R
RR
R
R
RR R
RR
R
RR
腐蚀加电 铸
R R
2-5材料厚度选择
根据不同的元件选择相 应的钢片厚度,主要依
Table:宽厚比/面积比举例
(mm)
据最小开孔和最小间距 案例
开孔设计
宽厚比
为考虑,重点兼顾其它,
详见下表或可根据公式 1.QFP间距0.5长方形焊盘0.25*1.27厚度0.12 2
三球定律:至少有三个最大直 径的锡珠能排在模板的厚度方 向和最小开孔的宽度方向
宽厚比(Aspect Ratio) : W/T>1.5
面积比(Area Ratio) :
(LW)/ [2(L+W) T] >0.66
Aspect Ratio :针对Fine-Pitch的QFP 、 IC 等细长条装管脚类器件
G54D10*
X159400Y21275* X159400Y21225*
此数据中不包含D-CODE。
此数据中不包含DCODE。
X159950Y21275*
X150160Y174712*
2-3数据形式
Table:下面列出一段加强GERBER RS-274X文件的描述
%FSLAX23Y23*% %MOIN*% %SFA1.000B1.000*%
X27862Y28669D02*
G01X27917D01*
2-4工艺方法选择
应用要求
>0.65P 0.5-0.635P 0.4-0.5P 0.3-0.4P FLIP-CHIP MARK µBGA STEP CAP COST DELIVERY GLUE
腐 激光 电 激光加抛 激光加腐 激光加

铸光

1-4工艺比较
应用比较
方法
工艺特 最大优 关键问 交货期 价格 应用范 市场



围 份额
腐蚀
复杂
便宜 开孔形 较快 状差
便宜 低要求 逐渐 大间距 降低
激光 电铸
简单 最复杂
快、位 置精度

孔壁质 量好
孔壁质 量较电
铸差
交期慢
价格贵
最快 慢
较便宜 中高 保持 要求 最大
高 超精细 逐渐 间距 增长
A、减薄在PCB接触面
L
B、减薄在印刷面
电抛光
在激光光束熔断金属的同
时,金属熔渣(蒸发的熔 化金属)造成孔壁粗糙, 增加开口孔壁磨擦力,影 响锡膏的脱模性。但是, 电抛光技术的出现,可以 提供光滑的孔壁和良好的 锡膏释放。
Contact Side
Squeegee Side Squeegee Side
2-3数据形式
GERBER格式: GERBER文件是美国GERBER公司提出的一种数据格式。GERBER文件分
为普通GERBER RS-274D文件和加强GERBER RS-274X文件。 普通GERBER RS-274D格式的文件中不包含D-CODE文件,它结合D-
CODE文件,定义了图形的起始点以及图形形状及大小。 加强GERBER RS-274X格式的文件已包含D-CODE文件,它自身定义了
1-5混合工艺
腐蚀与激光
STEP-DOWN STEP-UP 电抛光
1-5混合工艺
局部减薄模板
用较厚模板印刷FP或 µFP元件锡膏时应用
如用0.13-0.15厚模 板,0.5 µBGA处需减薄 到0.1
减薄量一般不超过 0.05
“L”至少应大于0.1" 用电铸或腐蚀实现
一般常用B工艺
| type | size | size | count | count | length |
1 D11
circle 0.100 -- 0
36507 43978.8
2 D12
circle 0.200 -- 0
49102 103155.7
3 D13
circle 0.300 -- 0
621 991.3
4 D14
Area Ratio:针对0402,0201,BGA, CSP之类的小管脚类器件
2-1设计依据
2、实际应用 印刷机:印刷机要求STENCIL外框,MARK点在
哪面,印刷格式等 PCB:待装配PCB要求哪些需开孔,哪些不需要 工艺:印刷胶水还是锡膏?有何种工艺缺陷?是
否通孔元件使用SMT工艺?测试点是否开孔? 装配密度:装配密度越高对STENCIL要求越高 产品类别:产品装配质量要求越高对STENCIL要
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