5.丝印技术
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第5章 丝印技术
§5.1 模板印刷基本原理 §5.2 模板和刮板 §5.3 印刷机设备技术 §5.4 印刷机工艺控制技术 §5.5 丝印机实训 §5.6 认证考试举例
WWeellccoommee:: xxmmlloonngg@@sswwjjttuu..eedduu..ccnn
Chap
§5.1 模板印刷基本原理
2.0
0.83
+
1.4
0.61
+++
4.2
1.04
+
3.0
0.75
++
2.2
0.55
+++
2.6
0.65
+++
间距
1.5
1.27
1.0
0.8
0.65
0.5
0.4
0.3
QFP/SOP/SOIC
-
0.2
0.2
0.2
0.15 0.15-0.12 0.1
CHIP
-
0.2
-
-
-
-
-
-
PLCC/LCC/SOJ
-
常见元件的模板开口
间距
开孔
宽深比
面积比
难度
QFP QFP BGA BGA 微型BGA 微型BGA
20mil 16mil 50mil 40mil 30mil 30mil
10x50x5mil 7x50x5 mil 圆形25mil,厚度6mil 圆形15mil,厚度5mil 方形11mil,厚度5mil 方形13mil,厚度5mil
5-1.印刷 WWeellccoommee:: xxmmlloonngg@@sswwjjttuu..eedduu..ccnn
Chap 退退出出
§5.2 模板和刮板
在锡膏丝印中有三个关键的要素，叫做三个S： Solder paste(锡膏)，Stencils (模板)和 Squeegees(丝印刮板)。三个要素的正确结合是持续的丝印品质的关键所在。
0.2
-
-
-Baidu Nhomakorabea
-
-
-
BGA/CSP/FC
0.15
0.15
0.12
0.12
0.1
0.1
-
-
WWeellccoommee:: xxmmlloonngg@@sswwjjttuu..eedduu..ccnn
Chap 退退出出
2. 模板宽厚比
推荐的宽厚比为1.5，这对防止模板阻塞是重要的。当设计模板开孔时，在长度大于宽度的 五倍时考虑宽厚比，对所有其它情况考虑面积比。随着这些比率的减少并分别接近1.5或 0.66，对模板孔壁的光洁度就要求更严厉，以保证良好的锡膏释放。
5.2.1 模板(Stencil)
1. 模板材料
① 网框：分活动网框和固定网框，活动 网框直接将钢片安装在框上一个网框可以 反复使用；固定网框是用胶水将丝网布粘 覆在网框上，后者又通过胶水与钢片相 联。固定网框较易获得均匀的钢片张力， 张力大小一般为35±2N／cm2。 ② 网布：用于固定钢片和网框，可分为 不锈钢丝网和高分子聚脂网不锈钢丝网常 用100目左右， ③ 薄片：即用来开孔的铜片、不锈钢 片、镍合金片、聚脂物等。激光模板常采 用不锈钢片。 ④ 胶水：用来粘贴网框和钢片的胶水， 在模板中作用较大。
QFP SOIC SOP TSOP
PLCC/LCC
BGA
0602 0805 1200 SOT23
间距 1.27 0.8/0.65
0.65 0.5 0.4/0.3 1.27 1.5/1.231. 23
1/0.8 0.65/0.5
印胶 印胶 印胶 印胶
模板宽厚比
焊盘宽度 0.30 0.25 0.17
开口宽度 0.25 0.20 0.15
1.窗口图形不好 2.孔壁不光滑 3.模板尺寸不宜太 大
1.价格较高 2.孔壁有时会有毛 刺,仍需二次加工
1.价格昂贵 2.制作周期长
0.65MM QFP 以上器件产品 的生产
0.5MM QFP 器件生产最适 宜
0.3MM QFP 器件生产最适 宜
有三种常见的制作模板的工艺：化学腐
蚀、激光切割和电铸成型工艺。化学腐蚀和激 光切割是制作模板的减去工艺。化学蚀刻工艺 是最老的、使用最广的,激光切割相对较新，而 电铸成型模板是最新的。当最小的间距为 0.025"以上的应用时，化学腐蚀模板和其它技 术同样有效，当处理0.020"以下的间距时，应 该考虑激光切割和电铸成形的模板。
0.24 0.2 0.25 0.2
单位:mm
开口长度
相同焊盘长度
模板厚度 0.2/0.3 0.18
WWeellccoommee:: xxmmlloonngg@@sswwjjttuu..eedduu..ccnn
Chap
模板的开孔工艺流程
(a).化学腐蚀法
(b).激光切割法
(c).电铸成型法
向下台阶
WWeellccoommee:: xxmmlloonngg@@sswwjjttuu..eedduu..ccnn
丝网印刷将焊膏印在PCB焊盘上, 主要有非接触式的丝网印刷和接触式的模板漏印, SMT一 般采用模板漏印，习惯上统称丝网印刷。印刷机可分为全自动,半自动和手动三种。
实际生产中，PCB不能通过测试而须要返工的，有60%是由于锡膏(solder paste)丝印质量 差而造成的，所以印刷焊膏是SMT组装制造关健的第一步。
直接从客户的原始Gerber数据产 生，在作必要修改后传送到激光 机，由激光光束进行切割
通过在一个要形成开孔的基板上 显影刻胶,然后逐个原子，逐层 地在光刻胶周围电镀出范本
锡磷 青铜 或不 锈钢 不锈 钢
镍
价廉, 锡磷青铜 易加工
1.尺寸精度高 2.窗口形状好 3.孔壁较光滑 1.尺寸精度高 2.窗口形状好 3.孔壁较光滑
电铸成型模板
Chap
5.2.2 模板设计
1. 模板开口尺寸
设计依据，依据IPC一7525钢网设计指南要求。 • 三球定律：至少有三个最大直径的锡珠能垂直排在模板的
厚度 方向上；至少有三个最大直径的锡珠能水 平排在模板的最小孔 的宽度方向上。 • 宽厚比： 开口宽与模板厚度的比率： （W/T＞1.5） • 面积比： 开口面积与孔壁横截面积的比率： （W.L/2T(W+L)＞0.66） • 若L<5W，则考虑宽厚比；否则考虑面积比。
模板所用材料有不锈钢、尼龙、聚脂材料等。
WWeellccoommee:: xxmmlloonngg@@sswwjjttuu..eedduu..ccnn
Chap 退退出出
2. 模板的制造
方法
制造技术
基材 优点
缺点
适用对象
化学腐 蚀法
激光法
电铸法
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
§5.1 模板印刷基本原理 §5.2 模板和刮板 §5.3 印刷机设备技术 §5.4 印刷机工艺控制技术 §5.5 丝印机实训 §5.6 认证考试举例
WWeellccoommee:: xxmmlloonngg@@sswwjjttuu..eedduu..ccnn
Chap
§5.1 模板印刷基本原理
2.0
0.83
+
1.4
0.61
+++
4.2
1.04
+
3.0
0.75
++
2.2
0.55
+++
2.6
0.65
+++
间距
1.5
1.27
1.0
0.8
0.65
0.5
0.4
0.3
QFP/SOP/SOIC
-
0.2
0.2
0.2
0.15 0.15-0.12 0.1
CHIP
-
0.2
-
-
-
-
-
-
PLCC/LCC/SOJ
-
常见元件的模板开口
间距
开孔
宽深比
面积比
难度
QFP QFP BGA BGA 微型BGA 微型BGA
20mil 16mil 50mil 40mil 30mil 30mil
10x50x5mil 7x50x5 mil 圆形25mil,厚度6mil 圆形15mil,厚度5mil 方形11mil,厚度5mil 方形13mil,厚度5mil
5-1.印刷 WWeellccoommee:: xxmmlloonngg@@sswwjjttuu..eedduu..ccnn
Chap 退退出出
§5.2 模板和刮板
在锡膏丝印中有三个关键的要素，叫做三个S： Solder paste(锡膏)，Stencils (模板)和 Squeegees(丝印刮板)。三个要素的正确结合是持续的丝印品质的关键所在。
0.2
-
-
-Baidu Nhomakorabea
-
-
-
BGA/CSP/FC
0.15
0.15
0.12
0.12
0.1
0.1
-
-
WWeellccoommee:: xxmmlloonngg@@sswwjjttuu..eedduu..ccnn
Chap 退退出出
2. 模板宽厚比
推荐的宽厚比为1.5，这对防止模板阻塞是重要的。当设计模板开孔时，在长度大于宽度的 五倍时考虑宽厚比，对所有其它情况考虑面积比。随着这些比率的减少并分别接近1.5或 0.66，对模板孔壁的光洁度就要求更严厉，以保证良好的锡膏释放。
5.2.1 模板(Stencil)
1. 模板材料
① 网框：分活动网框和固定网框，活动 网框直接将钢片安装在框上一个网框可以 反复使用；固定网框是用胶水将丝网布粘 覆在网框上，后者又通过胶水与钢片相 联。固定网框较易获得均匀的钢片张力， 张力大小一般为35±2N／cm2。 ② 网布：用于固定钢片和网框，可分为 不锈钢丝网和高分子聚脂网不锈钢丝网常 用100目左右， ③ 薄片：即用来开孔的铜片、不锈钢 片、镍合金片、聚脂物等。激光模板常采 用不锈钢片。 ④ 胶水：用来粘贴网框和钢片的胶水， 在模板中作用较大。
QFP SOIC SOP TSOP
PLCC/LCC
BGA
0602 0805 1200 SOT23
间距 1.27 0.8/0.65
0.65 0.5 0.4/0.3 1.27 1.5/1.231. 23
1/0.8 0.65/0.5
印胶 印胶 印胶 印胶
模板宽厚比
焊盘宽度 0.30 0.25 0.17
开口宽度 0.25 0.20 0.15
1.窗口图形不好 2.孔壁不光滑 3.模板尺寸不宜太 大
1.价格较高 2.孔壁有时会有毛 刺,仍需二次加工
1.价格昂贵 2.制作周期长
0.65MM QFP 以上器件产品 的生产
0.5MM QFP 器件生产最适 宜
0.3MM QFP 器件生产最适 宜
有三种常见的制作模板的工艺：化学腐
蚀、激光切割和电铸成型工艺。化学腐蚀和激 光切割是制作模板的减去工艺。化学蚀刻工艺 是最老的、使用最广的,激光切割相对较新，而 电铸成型模板是最新的。当最小的间距为 0.025"以上的应用时，化学腐蚀模板和其它技 术同样有效，当处理0.020"以下的间距时，应 该考虑激光切割和电铸成形的模板。
0.24 0.2 0.25 0.2
单位:mm
开口长度
相同焊盘长度
模板厚度 0.2/0.3 0.18
WWeellccoommee:: xxmmlloonngg@@sswwjjttuu..eedduu..ccnn
Chap
模板的开孔工艺流程
(a).化学腐蚀法
(b).激光切割法
(c).电铸成型法
向下台阶
WWeellccoommee:: xxmmlloonngg@@sswwjjttuu..eedduu..ccnn
丝网印刷将焊膏印在PCB焊盘上, 主要有非接触式的丝网印刷和接触式的模板漏印, SMT一 般采用模板漏印，习惯上统称丝网印刷。印刷机可分为全自动,半自动和手动三种。
实际生产中，PCB不能通过测试而须要返工的，有60%是由于锡膏(solder paste)丝印质量 差而造成的，所以印刷焊膏是SMT组装制造关健的第一步。
直接从客户的原始Gerber数据产 生，在作必要修改后传送到激光 机，由激光光束进行切割
通过在一个要形成开孔的基板上 显影刻胶,然后逐个原子，逐层 地在光刻胶周围电镀出范本
锡磷 青铜 或不 锈钢 不锈 钢
镍
价廉, 锡磷青铜 易加工
1.尺寸精度高 2.窗口形状好 3.孔壁较光滑 1.尺寸精度高 2.窗口形状好 3.孔壁较光滑
电铸成型模板
Chap
5.2.2 模板设计
1. 模板开口尺寸
设计依据，依据IPC一7525钢网设计指南要求。 • 三球定律：至少有三个最大直径的锡珠能垂直排在模板的
厚度 方向上；至少有三个最大直径的锡珠能水 平排在模板的最小孔 的宽度方向上。 • 宽厚比： 开口宽与模板厚度的比率： （W/T＞1.5） • 面积比： 开口面积与孔壁横截面积的比率： （W.L/2T(W+L)＞0.66） • 若L<5W，则考虑宽厚比；否则考虑面积比。
模板所用材料有不锈钢、尼龙、聚脂材料等。
WWeellccoommee:: xxmmlloonngg@@sswwjjttuu..eedduu..ccnn
Chap 退退出出
2. 模板的制造
方法
制造技术
基材 优点
缺点
适用对象
化学腐 蚀法
激光法
电铸法
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