SMT模板(钢网)的概述及特点
SMT模板(钢网)的概述及特点
SMT模板(钢网)的概述及特点本文介绍,在为一个印刷工艺订购模板(stencil)时,有一个明确的经验曲线。
当对其技术的熟悉帮助产生所希望结果的时候,模板变成在一个另外可变的装配运作中的常量。
“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,第一个反应是去责备模板。
可是,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、和组件的平面性。
模板制造技术模板制造的三个主要技术是,化学蚀刻(etch)、激光(laser)切割和电铸成形(electroform)。
每个都有独特的优点与缺点。
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。
因此,某些参数比较,如价格,可能是属于苹果与橘子的比较。
但,主要的考虑应该是与成本和周转时间相适应的性能。
通常,当用于最紧的间距为0.025"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"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。
化学蚀刻的模板化学蚀刻的模板是模板世界的主要类型。
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,或开口,不仅从顶面和底面,而且也水平地腐蚀。
SMT钢网(Stencil)模板的设计
SMT钢⽹(Stencil)模板的设计SMT钢⽹(Stencil) 模板的设计在SMT过程中,焊膏的印刷质量将直接影响表⾯贴装的加⼯质量,⽽在焊膏印刷印刷质量与钢⽹模板的质量直接相关,因此正确设计及理解SMT钢⽹模板的制作要求,选择恰当的模板厚度和设计开⼝尺⼨等参数,将是确保焊膏的印刷质量的关键。
对钢⽹模板质量产⽣影响的关键因素有:模板材料与厚度、开孔的类型与尺⼨及、模板与孔壁的平整度(加⼯⽅式)等,因此在钢⽹模板设计、加⼯、检验及⽣产过程中必须对它们重点关注。
钢⽹模板设计1.资料准备钢⽹模板设计前,必须要准备的⼀些资料:- 如果有PCB Layout,则需根据贴装计划提供:(1)含Mark的贴⽚元器件(SMD)所在的焊盘层(PADS);(2)与贴⽚器元件的焊盘相对应的丝印层(SILK);(3)含PCB边框的顶层(TOP);(4)如果是拼板,需给出拼板图。
- 若没有PCB Layout,则需要有PCB样板或与PCB样板1:1的菲林胶⽚或扫描图⽚,具体包含:(1)Mark的设置,PCB外形数据及贴⽚元件的焊盘位置等信息,如果是拼板,需给出拼板样式;(2)必须注明印刷⾯。
2.钢⽹模板材料的选择钢⽹模板材料的选择,必须要考虑材料本⾝的刚度,耐腐蚀性、延展性及热膨胀系数等因素,它们将直接影响到模板的使⽤寿命(模板的锈蚀,扭曲及⽹孔的变形)。
常见的钢⽹模板材料有锡磷青铜、不锈钢及镍铬合⾦等,其中不锈钢最为常见。
3.厚度的选择与⽹孔(Aperture)的设计SMT印刷过程中锡膏量的控制,是SMT制程品质控制的重要关键因素之⼀。
锡膏量与钢⽹模板的厚度、⽹孔形状尺⼨有直接关系(刮⼑的速度及其施加的压⼒也有⼀定的影响);其中模板的厚度决定了锡膏图形的厚度(两者基本相同),因此选择模板厚度后,就可以通过适当修改开⼝尺⼨来弥补不同元器件对焊膏量的不同需求。
模板厚度的选择,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。
SMT工艺制程
SMT工艺制程一、概述二、钢网对SMT工艺质量的重要性三、钢网制造方法及性能比较四、SMT印刷模板制作技术要求五、Gerber文件简述六、模板使用注意事项一、概述SMT印刷模板,亦称漏板或钢网,它是漏印焊膏或胶水工序中使用的平板(薄板)模具。
SMT工艺中的焊膏或胶水印刷最先采用丝网漏印,后来逐渐被金属(铜、合金钢和不锈钢)模板所取代。
目前,印刷模板几乎均采用不锈钢薄板材料制造,其制造方法经历了化学腐蚀、电化学成型、激光切割几个阶段。
目前,包括美国和日本在内的85%的SMT印刷模板都是采用激光切割方法制造。
经过许多SMT专家多年的研究表明,SMT质量问题的70%与焊膏和胶水的印刷有关(含印刷机、PCB、模板、焊膏、胶水、环境等因素),其中模板是印刷过程中必不可少的关键工装,有人称它为印刷工序中的心脏,直接影响着印刷质量,印刷质量将贯穿整个后工序,从而模板质量的好坏直接关系着整个SMT工艺的质量和直通率。
二、模板对SMT工艺质量的重要性随着片式元件0603、0302、FPD、UFPD、BGA等元器件使用的愈来愈广泛,对模板的印刷性能要求愈来愈高,腐蚀方法制造的印刷模板,焊膏难以释放,位置和锡量难以保证,然而激光切割模板在这些方面为满足印刷质量提供了可靠坚实的保证。
表面贴装经常出现的质量缺陷有:少锡、多锡、无锡、桥连、锡珠、锡碎、暮石、元件移位,这些缺陷的产生都与印刷模板有直接关系。
模板的厚度选择不当或张网张得不紧、不平,就会带来少锡、多锡等缺陷;模板开口尺寸太小、开口形状不好,就会影响焊膏的释放,造成少锡、多锡、锡珠、锡碎等缺陷;模板开口位置误差太大,开口形状不好,开口尺寸不当都可能引起桥连、元件移位、墓石等缺陷。
总之,SMT印刷模板一点质量问题都可能会给整个SMT工艺带来质量问题,造成整个流水线不畅,后处理工作量加大,质量难以保证,物力和人力大量投入,给SMT的正常生产带来极为不利的影响,加大了管理的难度,甚至引起整个工厂运作的混乱。
SMT基础知识介绍
制作:东云
SMT基础知识简介
课程目录
一. SMT技术简介与特点 二. SMT生产线流程介绍 三. SMT生产线各工站作业简介 四. SMT的部门组织构架以及工作执掌
一. SMT技术简介与特点
1. SMT技术简介
SMT是英文Surface Mount Technology的缩写,
一. SMT技术简介与特点
2.SMT技术的优点:
1>零件组装密度高------一般来说,采用SMT可使电 子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~85%. 2>可靠性高------SMT元件小而轻,抗震能力强.
3>高频特性好------SMT元件贴装牢固,通常为无引 脚或短引脚零件,降低了寄生电感和寄生电容的影 响,提高了电路的高频特性.
三. SMT生产线各工站作业简介
第五站:泛用机贴片作业 该工站的主要作业内容是,在PCB上装贴体积较大 形状不规则的材料(包含异型材料).例如包括BGA在内的各 种封装的IC,各锺连接器等.置放零件的速度为 2~10秒/颗不等. 泛用机的生产作业过程相对比较复杂.在将零件置 放到PCB上之前,先要对零件进行光学影像处理,检查零件 外型是否与数据库数据相符.对于特别重要零件,还要做光 学影像校正后才做零件摆放,就是用摄像头检视零件脚与
4>便于自动化生产------减少人力作业.稳定产品质量. 节省材料,缩短生产周期等.
一. SMT技术简介与特点
3.SMT技术的缺点:
1>生产设备投入成本较高------一条SMT生产线机 器设备的购买成本非常高.日常的设备维修成本也 是一比不小的开支.再加上设备的更新换代越来越
快.这些都是一家企业进入SMT行业的门槛.
SMT钢网设计规范
SMT钢网设计规范SMT(Surface Mount Technology)钢网是电子制造中常用的一种工具,用于电子元件的贴装和焊接过程中的涂锡。
钢网的设计规范对于保证电子产品的质量和生产效率起着重要的作用。
以下是SMT钢网设计规范的主要内容:1.尺寸规格:- 钢网的尺寸应与PCB板的尺寸相匹配。
一般情况下,钢网的大小应大于PCB板的1-2cm,并留有足够的边距以便于夹持和安装。
- 钢网的厚度通常为0.1-0.3mm,根据实际需要进行选择。
-钢网的方孔尺寸应与元件的引脚间距相匹配,确保元件正确而稳定地贴装在PCB板上。
2.线网布局:-钢网的布线应考虑到焊接需求和生产效率。
一般来说,焊盘较多的地方可以设计较多的钢网支撑,以提高稳定性和焊接质量。
-钢网布线时要注意避免过于密集或过于稀疏的情况,以保证钢网的稳定性和过孔的质量。
3.焊膏开孔:-钢网的开孔尺寸和形状应与元件引脚的大小和形状相匹配。
一般来说,焊膏开孔的直径要略大于元件引脚的直径,以确保焊膏能够充分涂覆在引脚上。
-开孔的形状可以根据元件引脚的形状进行设计,常见的有圆形、长方形等。
4.钢网支撑:-钢网应有足够的支撑以保持稳定。
支撑的设计应考虑到钢网的尺寸和内部孔的位置。
一般来说,支撑应均匀分布在钢网的四周和内部,避免过于集中或过于稀疏。
-支撑的宽度和高度应根据实际情况进行选择,以保持钢网的平整度和稳定性。
5.信息标识:-钢网上应标注清晰的信息,方便操作人员使用和管理。
标注的内容可以包括钢网的尺寸、厚度、生产日期、序列号等。
-标识应采用耐磨、耐腐蚀的材料,并放置在钢网上不易受损或容易找到的位置。
总之,SMT钢网设计规范是保证电子产品质量和生产效率的重要环节。
通过合理的尺寸规格、线网布局、焊膏开孔、钢网支撑和信息标识,可以有效提高贴装和焊接过程的稳定性和一致性,确保电子产品的质量和生产效果。
SMT钢网知识介绍
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二、钢网的制作工艺
钢网的制作方法: 1、蚀刻法 2、激光法 3、电铸法
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1、蚀刻制作工艺
客户的原始资料 数据处理 菲林制作 双面压膜 曝光显影 蚀刻 脱膜 粘网 检验、包装
先用光绘或照相的方法制出底板,底板是曝光的掩膜,上有整 块电路板的焊盘图案。
③、位置精度低,开孔尺寸不准确。因为需要光 绘或照相才可获得掩膜底板,又必须曝光才能完 成图形转移,使最终模板的尺寸受多个过程影响, 难免出现位置误差。同时,底板的精度,图形转 移过程,侧腐蚀都使开孔尺寸难于控制。
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2、激光制作工艺
客户的原始资料
数据处理(计算机控 制)
激光切割(计算机控 制)
⑧、针对同一PCB不同电子元件锡量的要求,可在同 一块模板上做出不同厚度,从而极大地提高了印刷焊接工 艺。
缺点:①、成本比激光法更高。
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三、钢网开口规则
钢网的厚度和开口尺寸决定了锡膏的涂覆 量和准确程度。
在大的开口原则(IPC模板开口规范)下, 要根据PCB表面处理方式的不同、焊盘大小 的不同、锡量要求的不同等自身实际情况 确定不同的开口方法。
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3、网框
网框由铝合金制成。不同尺寸大小的钢网, 对网框的厚度、宽度要求不同。目前我厂 使用的550*500㎜的钢网网框宽(40㎜)厚 (30㎜)370*470㎜的钢网,网框宽(30㎜) 厚(20㎜)
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4、粘结胶水
胶水早期国内制造商采用930快干胶水, 但这种胶水虽然干燥快速,但耐清洗能力 欠佳,因此后来逐渐被双组分树脂胶水所 取代。
SMT钢网技术
二、模板的构成
模板由网框、网布、薄片和胶水构成。 1、 网框 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 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,可提供较稳定足够的张力,只是使用时间 过长后, 不锈钢丝易变形失去张力;聚脂网是有机物,常采有100目, 它不易变形,使用寿命长久。
如果为电抛光模板 ,则刻 上 EP STENCIL字样; 如果为电铸模板 ,则刻上 EF STENCIL字样; 如果不需要电抛光 ,则不 刻 EP STENCIL字样.
六、有铅锡膏开口通用规则 1、测试点 ,单独焊盘、螺丝孔,插装焊盘,若客户无特殊说明则不开口; 如果开孔,则插装焊盘、螺丝孔在客户无特殊要求情况下,要求避通孔 处理。 2、焊盘边缘有通孔且孔径D≥0.80mm时,客户如无特殊要求则需要避 通孔处理;对于焊盘中间有D≤0.50mm通孔时,不需要避孔处理,但要 适当加大焊盘开口,以增加焊锡量。
模板印刷的实现过程 通过刮刀移动将锡膏/红胶在钢网开孔位填充后 涂布到PCB焊盘上。
一、模板的演变 模板最初是由丝网制成的,因此那时叫网板( mask )。开始是尼龙 (聚酯)网,后来由于耐用性的关系,就有铁丝网、铜丝网的出现, 最后是不锈钢丝网。但不论是什么材质的丝网,均有成型不好、精度 不高的缺点。
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,针对不同的客户的 使用情况,专门采用日本双组份 AB胶水及美国3M保护胶水,此胶水 可保持牢固的粘着力。并且可抵抗各种模板清洗剂的复杂清洗。
SMT钢网知识学习
* 3.那么常见的钢网尺寸一般又有哪几种呢? 我们SMT车间呢?
常见的全自动印刷机钢网尺寸如下:
a. 420mmⅹ520mm b. 550mmⅹ650mm c. 736mmⅹ736mm
我们SMT车间钢网尺寸目前采用的是 550mmⅹ650mm
二.钢网的分类
钢网分类: ◆1.按用途分:印锡钢网、印胶钢网、BGA 返修钢网、BGA植球钢网等。 ◆2.按工艺分:化学蚀刻钢网、激光切割钢 网、电铸成型钢网。 ◆3.按材料分:不锈钢钢网、黄铜钢网、硬 镍钢网、高聚物钢网等。
网纱
钢网的组成
网框
◆ 1.网框
◆ 2.网纱(丝网)
钢网开口 ◆ 3.胶水
◆ 4.钢片
胶水
等几部分组成。
钢片
* 2.一般情况下,一张钢网上会备注哪些信息?
钢网上的字符信息:
◆ 1.产品机型名称。 ◆ 2.钢网厚度。 ◆ 3.制作日期。 ◆ 4.厂商内部钢网编号。 ◆ 5.厂商名称。 ◆ 6.钢网的尺寸大小。
2.绷网方式
备注:电解抛光须先将钢片电抛光处理,保证 钢片光亮,无刺,然后选择合适的绷网方式。
◆常用绷网方式: ①黄胶+DP100(或DP100里面全封胶)+背面贴铝胶带 ②黄胶+里面、背面贴铝胶带 ◆超声波清洗绷网方式: ①黄胶+日本AB胶、两面全封胶,留丝网 ②黄胶+日本AB胶、两面全封胶,不留丝网 ③DP420两面全封胶,留丝网
曝光
显影
蚀刻
钢片清洗
张网
优点:一次成型,速度较快,价格较便宜。
缺点: ◆ 1.易形成沙漏形状(蚀刻不够),或 开口尺寸变大(过度蚀刻)。 ◆ 2.客观因素(经验、药剂、菲林)影 响大,制作环节较多,累积误差较大, 不适合细间距模板的制作。 ◆ 3.制作过程有污染,不利于环保。
钢网
1钢网简介编辑钢网(stencils)也就是SMT模板(SMT Stencil):它是一种SMT专用模具;其主要功能是帮助锡膏的沉积;目的是将准确数量的锡膏转移到空PCB上的准确位置。
SMT工艺的发展:SMT钢网(SMT模板)还被应用于胶剂工艺。
[1]2钢网演变编辑钢网最初是由丝网制成的,因此那时叫网板(mask)。
开始是尼龙(聚脂)网,后来由于耐用性的关系,就有铁丝网、铜丝网的出现,最后是不锈钢丝网。
但不论是什么材质的丝网,均有成型不好、精度不高的缺点。
随着SMT的发展,对网板要求的增高,钢网就随之产生。
受材料成本及制作的难易程序影响,最初的钢网是由铁/铜板制成的,但也是因为易锈蚀,不锈钢钢网就取代了它们,也就是现在的钢网(SMT Stencil)。
3钢网分类编辑按SMT钢网的制作工艺可分为:激光模板,电抛光模板,电铸模板,阶梯模板,邦定模板,镀镍模板,蚀刻模板。
激光模板(LaserStencil)激光钢网模板是目前SMT钢网行业中最常用的模板,其特点是:直接采用数据文件制作,减少了制作误差环节;SMT模板开口位置精度极高:全程误差≤±4μm;SMT模板的开口具有几何图形,有利于锡膏的印刷成型。
制作激光钢网需要以下资料:1、PCB2、数据文件资料必须:PCB:版次正确,无变形、损坏、断裂;数据文件:伟创新钢网(SMT模板)加工集团可接受多种CAD数据格式:GERBER、HPGL、*.JOB、*.PCB、*.GWK、*.CWK、*.PWK、*.DXF、*.PDF;以及下列软件设计的数据:PAD2000、POWERPCB、GCCAM4。
14、PROTEL、AUTOCADR14(2000) 、CLIENT98、CAW350W、V2001。
数据过大时应压缩后传送,可使用*.ZIP、*.ARJ、*.LZH等任何压缩格式;数据须含SMT solder paste layer(含有Fiducial Mark数据和PCB外形数据),还须含有字符层数据,以便检查数据的正反面、元件类别等。
SMT钢网、网板设计
SMT钢网、网板设计简介在表面贴装技术(SMT)领域,钢网和网板是两个关键的组成部分。
钢网用于印刷焊膏,而网板则用于支撑和保护电子元件。
本文将详细介绍SMT钢网和网板的设计过程,包括设计要点、工艺参数和注意事项。
设计要点钢网设计钢网设计是确保焊膏正确印刷到PCB上的重要步骤。
以下是一些钢网设计的要点:1.孔径选择: 孔径的选择要根据焊膏的粘度和电子元件的封装密度进行。
一般来说,焊膏的粘度较高时,孔径应该较大,以确保能够顺利流过孔径;而电子元件封装越密集,孔径应更小。
2.网框尺寸: 网框尺寸要与PCB尺寸相匹配,以确保钢网能够完全覆盖焊膏印刷区域。
一般来说,网框的尺寸应大于PCB的尺寸,留出一定的余量。
3.网眼数量和布局: 网眼数量和布局也是需要考虑的因素。
通常,为了确保焊膏能够均匀印刷,网眼的数量应足够且均匀分布在整个钢网上。
网板设计网板是支撑和保护电子元件的重要组成部分。
以下是一些网板设计的要点:1.材料选择: 网板的材料选择要考虑刚性、导电性和耐热性。
常见的网板材料包括不锈钢和镍钛合金。
这些材料可以提供足够的刚性,并且具有良好的导电性能和耐高温能力。
2.开孔设计: 网板上的开孔设计要考虑到元件的布局和尺寸。
通常,开孔的位置和数量要与PCB上的元件一一对应,并且尺寸要稍微大一些,以便元件能够顺利通过。
3.边框设计: 网板的边框设计要考虑到安装和固定的需要。
一般来说,网板的边框应足够宽,以便于夹持和固定。
此外,边框上还可以添加一些标记或指示,方便组装操作。
工艺参数在SMT钢网和网板设计过程中,还需要设定一些工艺参数。
以下是一些常见的工艺参数:1.钢网厚度: 钢网的厚度影响焊膏的印刷效果。
一般来说,钢网的厚度应根据焊膏的粘度和元件的封装密度选择。
2.网框材料: 网框材料通常选择铝合金或不锈钢。
不锈钢更常用,因为它具有良好的刚性和导电性能。
3.网眼尺寸: 网眼尺寸要根据焊膏的颗粒大小选择。
网眼尺寸太大会导致焊膏流失,太小则可能造成堵塞。
SMT模板(钢网)简介
SMT钢网(模板)SMT stencilSMT钢网(stencil)也称作SMT模板(SMT Stencil):一种SMT专用模具;主要作用是辅助锡膏的沉积;目的是将准确数量的锡膏精准地转移到空PCB上的准确位置。
随着SMT工艺的发展,SMT钢网(SMT模板)还被广泛的应用于胶剂工艺。
一、钢网(SMT模板)的演变钢网最初是由丝网制成的,因此那时叫网板(mask)。
开始是尼龙(聚脂)网,后来由于耐用性的关系,就有铁丝网、铜丝网的出现,最后是不锈钢丝网。
但不论是什么材质的丝网,均有成型不好、精度不高的缺点。
随着SMT的发展,对网板要求的增高,钢网就随之产生。
受材料成本及制作的难易程序影响,最初的钢网是由铁/铜板制成的,但也是因为易锈蚀,不锈钢钢网就取代了它们,也就是现在的钢网(SMT Stencil)。
二、钢网(SMT模板)分类按SMT钢网的制作工艺可分为:激光模板,电抛光模板,电铸模板,阶梯模板,邦定模板,镀镍模板,蚀刻模板。
激光钢网制作所需的资料制作激光钢网需要以下资料:1、PCB2、菲林3、数据文件资料必须:PCB:版次正确,无变形、损坏、断裂;菲林:是SMD层及丝印层,注明正反面,确保未受冷受热,无折痕;数据文件:鑫格瑞激光钢网(SMT模板)可接受各种CAD数据格式:GERBER、HPGL、*.JOB、*.PCB、*.GWK、*.CWK、*.PWK、*.DXF、*.PDF;以及下列软件设计的数据:PAD2000、POWERPCB、GCCAM4。
14、PROTEL、AUTOCADR14(2000) 、CLIENT98、CAW350W、V2001。
数据过大时应压缩后传送,可使用*.ZIP、*.ARJ、*.LZH等任何压缩格式;数据需要含SMT solder paste layer(含有Fiducial Mark 数据和PCB外形数据),还需要含有字符层数据,以便检查数据的正反面、元件类别等。
下面我们简单地介绍一下最常用的GERBER格式文件;GERBER文件是美国GERBER公司提出的一种数据格式;它是将PCB信息转化成多种光绘机能识别的电子数据,亦称光绘文件。
SMT模板(钢网)简介
SMT钢网(模板)SMT stencilSMT钢网(stencil)也称作SMT模板(SMT Stencil):一种SMT专用模具;主要作用是辅助锡膏的沉积;目的是将准确数量的锡膏精准地转移到空PCB上的准确位置。
随着SMT工艺的发展,SMT钢网(SMT模板)还被广泛的应用于胶剂工艺。
一、钢网(SMT模板)的演变钢网最初是由丝网制成的,因此那时叫网板(mask)。
开始是尼龙(聚脂)网,后来由于耐用性的关系,就有铁丝网、铜丝网的出现,最后是不锈钢丝网。
但不论是什么材质的丝网,均有成型不好、精度不高的缺点。
随着SMT的发展,对网板要求的增高,钢网就随之产生。
受材料成本及制作的难易程序影响,最初的钢网是由铁/铜板制成的,但也是因为易锈蚀,不锈钢钢网就取代了它们,也就是现在的钢网(SMT Stencil)。
二、钢网(SMT模板)分类按SMT钢网的制作工艺可分为:激光模板,电抛光模板,电铸模板,阶梯模板,邦定模板,镀镍模板,蚀刻模板。
激光钢网制作所需的资料制作激光钢网需要以下资料:1、PCB2、菲林3、数据文件资料必须:PCB:版次正确,无变形、损坏、断裂;菲林:是SMD层及丝印层,注明正反面,确保未受冷受热,无折痕;数据文件:鑫格瑞激光钢网(SMT模板)可接受各种CAD数据格式:GERBER、HPGL、*.JOB、*.PCB、*.GWK、*.CWK、*.PWK、*.DXF、*.PDF;以及下列软件设计的数据:PAD2000、POWERPCB、GCCAM4。
14、PROTEL、AUTOCADR14(2000) 、CLIENT98、CAW350W、V2001。
数据过大时应压缩后传送,可使用*.ZIP、*.ARJ、*.LZH等任何压缩格式;数据需要含SMT solder paste layer(含有Fiducial Mark 数据和PCB外形数据),还需要含有字符层数据,以便检查数据的正反面、元件类别等。
下面我们简单地介绍一下最常用的GERBER格式文件;GERBER文件是美国GERBER公司提出的一种数据格式;它是将PCB信息转化成多种光绘机能识别的电子数据,亦称光绘文件。
SMT钢网技术.ppt
SMT流程
Screen Printer
Mount
AOI
2020/8/19
Reflow
印刷Screen Printer
Screen Printer 内部工作图
Squeegee
Solder paste 2020/8/19
STENCIL PRINTING
Stencil
在SMT装联工艺技术中,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
2020/8/19
2、网布 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,可提供较稳定足够的张力,只 是使用时间过长后, 不锈钢丝易变形失去 张力;聚脂网是有机物,常采有100目,它 不易变形,使用寿命长久钢片、镍合金
2020/8/19
数据过大时应压缩后传送,可使用*.ZIP 、*.ARJ、*.LZH等任何压缩格式。
数据必须含有SMT solder paste layer (含有Fiducial Mark数据和PCB外形数据 ),还必须含有字符层数据,以便检查数据 的正反面、元件类别等。
2020/8/19
• 下面我们对GERBER文件进行一下简单的了 解: GERBER文件是美国GERBER公司提出 的一种数据格式;它是将PCB信息转化成多 种光绘机能识别的电子数据,亦称光绘文件 。GERBER文件是一种有X、Y坐标和附加命 令的软件结构,GERBER格式正式学名叫 “RS274格式”。它已经成为PCB行业的标准 格式文件。
SMT锡膏印刷工艺介绍
制造日期后4个月 ≤48小时 使用前应回温6小时以上(根据各锡膏厂商的规定)
回温OK的锡膏在开罐首次使用前须搅拌机搅拌5分钟
≤18小时 ≤12小时 ≤2小时 ≤18小时 ≤48小时
锡膏
锡膏规格代码介绍
HERAEUS F360 Sn63 -90 M 3
锡膏产家名 助焊剂系列 合金代号 Sn62(179oC)= Sn62/Pb36/Ag2 Sn62(183oC)= Sn63/Pb37 Sn60(183-190oC)= Sn60/Pb40 Sn10(268-300oC)= Sn10/Pb90 Ag35(221oC)= Sn96.5/Pb3.5 Ag5(220-240oC)= Sn95/Ag5 Pb88(268-300oC)= Sn10/Pb88/Ag2 粘度范围 D = 200-400 Kcps L = 400-600 Kcps M = 600-800 Kcps H = 800-1000 Kcps 金属百分比 Standard =90% 颗 粒尺寸
SP18
SP18:机器尺寸 L*W*H=1100*1536*1430mm 可生产PCB尺寸:MIN 50*50mm MAX 510*460mm 可生产PCB厚度:0.3~4mm 理论印刷循环时间:8S+印刷过程时间 工作模式:采用金属刮刀、钢网印刷。有等速、多阶段、 高速多重三种脱模方式。PCB通过轨道边夹紧固定。
印刷钢网模板
1.钢网的概述及特点:
钢网的主要功能是将锡膏准确的涂敷在PCB上所需要涂锡膏的焊盘上。 钢网在印刷工艺中必不可少,它的好坏直接影响印刷工作的质量。 目前钢网主要有三种制作方法:化学腐蚀、激光切割、电铸成型
化学腐蚀: 通常用于0.65mm以上间距 比其他钢网费用低 激光切割: 费用较高而且内壁粗糙 可以用电解抛光法得到光滑内壁 梯形开孔有利于脱模 可以用Gerber文件加工 误差更小,精度更高 电铸成型: 在厚度方面没有限制 在硬度和强度方面更胜于不锈钢 更好的耐磨性 孔壁光滑且可以收缩 最好的脱模特性 >95%. 成本造价昂贵、工艺复杂、技术含量高
SMT钢网的优化设计
• SMT钢网概述 • SMT钢网优化设计方法 • SMT钢网设计案例分析 • SMT钢网发展趋势与挑战 • SMT钢网优化设计实践建议
目录
01
SMT钢网概述
SMT钢网定义
SMT钢网是表面贴装技术(Surface Mount Technology,简称SMT)中 用于辅助电子元件焊接的金属模板, 通常由不锈钢制成。
在航空航天领域,由于对 产品精度和可靠性的高要 求,SMT钢网也得到了广 泛应用。
SMT钢网的重要性
提高焊接质量
通过精确控制锡膏的印刷,SMT 钢网能够确保焊接的一致性和可
靠性,从而提高产品质量。
降低制造成本
SMT钢网的使用可以减少人工操作, 提高生产效率,从而降低生产成本。
保证产品精度
SMT钢网具有高精度开口尺寸和位 置控制能力,能够确保电子元件焊 接位置的准确性,提高产品精度。
案例二:高精度钢网设计
总结词
高精度开口,提高焊接质量
VS
详细描述
在高精度钢网设计中,对开口的精度要求 极高,以确保焊料的准确释放和分布。通 过精确计算和精细加工,实现了高精度的 开口设计,显著提高了焊接质量。
案例三:大尺寸钢网设计
总结词
强化支撑结构,防止变形
详细描述
在大尺寸钢网设计中,由于面积较大,支撑 结构显得尤为重要。通过强化支撑结构并采 用特殊的材料,有效地防止了钢网的变形, 确保了焊接过程的稳定性和可靠性。
材料选择建议
选择合适的材料
根据实际需求选择合适的材料,如不锈钢、 铜等,以确保钢网的耐用性和稳定性。
考虑材料的加工性能
在选择材料时,还需考虑其加工性能,以确 保制造过程的顺利进行。
钢网的介绍
• 3 .模板的厚度 模板厚度直接关系到焊膏印刷后的数量,对焊接质量影响很大 • l)局部减薄( Step -Down )模板 • 2)局部增厚( Step-Up )模板 • 4 .用于通孔再流焊模板设计 • 5 .印刷贴片胶模板的设计
印胶模板窗口的形态
钢网的介绍
• 模板( stencil ),又称为网板、钢网,它是焊膏印刷的关键工具之 • 一,用来定量分配焊膏。 • 一.模板概述 • (1)模板的结构 图4-9 中所见的模板,其外框是铸铝框架(或铝方管焊接而成), 中心是金属模板,框架与模板之间依靠张紧的丝网相连接,呈“钢一 柔一钢”的结构。这种结构确保金属模板既平整又有弹性,使用时能 紧贴 PCB表面。
• 2. 模板窗口的形状与尺寸
为了得到高质量的焊接效果,近几年来人们对模板窗口形状与尺 寸做了大量研究,将形状为长方形的窗口改为圆形或尖角形,其目的 是防止印刷后或贴片后因贴片压力过大使锡膏铺展到焊盘外边,导致 再流焊后焊盘外边的锡膏形成小锡球并影响到焊接质量。
防锡珠的模板窗口形状 在印刷无铅焊膏时可直接按焊盘设计尺寸来作为窗口尺寸,必要 时还可适当增大尺寸。对于间距>0.5mm的器件,一般采取1∶1.02 ~ 1∶1.1的开口;对于间距≤0.5mm的器件,一般采取1∶1的开口,原 则上至少不用缩小
•
(2).模板的管理
• 2. 模板的制造 • ( l )化学腐蚀法 • ( 2 )激光切割法 • ( 3 )电铸法
• 三种模板制造方法的比较
• 三. 模板的设计工艺 模板基材厚度及窗口尺寸大小直接关系到焊膏印刷量,从而影响 到焊接质量。模板基材厚和窗口尺寸过大会造成焊膏施放量过多,易 造成“桥接’’ ; 窗口尺寸过小,会造成焊膏施放量过少,会产生 “虚焊’’。因此 SMT 生产中应重视模板的设计。 • 1 .模板良好漏印性的必要条件 • 宽厚比=窗口的宽度/模板的厚度= W / H , W 是窗口的宽度, H 是模板的厚度。宽厚比参数主要适合验证细长 形窗口模板的漏印性。 • 面积比=窗口的面积/窗口孔壁的面积= ( L × W)/ 2×( L +W) ×H , L 是窗口的长度。面积比参数主要适合验证方形/圆形窗口模板的漏 印性。 在印刷锡铅焊膏时,当宽厚比≥ 1 . 6 ,面积比≥0. 66 时,模板具 有良好的漏印性:而在印刷无铅焊膏当宽厚比 ≥1 . 7 ,面积比≥0 . 7 时,模板才有 Nhomakorabea好的漏印性
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SMT模板(钢网)的概述及特点本文介绍,在为一个印刷工艺订购模板(stencil)时,有一个明确的经验曲线。
当对其技术的熟悉帮助产生所希望结果的时候,模板变成在一个另外可变的装配运作中的常量。
“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(depo sition)。
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,第一个反应是去责备模板。
可是,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。
模板制造技术模板制造的三个主要技术是,化学蚀刻(etch)、激光(laser)切割和电铸成形(electroform)。
每个都有独特的优点与缺点。
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。
因此,某些参数比较,如价格,可能是属于苹果与橘子的比较。
但,主要的考虑应该是与成本和周转时间相适应的性能。
通常,当用于最紧的间距为0.025"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"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。
化学蚀刻的模板化学蚀刻的模板是模板世界的主要类型。
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,或开口,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(图一)。
当在0.020"以下间距时,这种形状产生一个阻碍锡膏的机会,这个缺陷可以用叫做电抛光(electropolishing)的增强工艺来减小。
电抛光是一种电解后端工艺,“抛光”孔壁,结果表面摩擦力减少、锡膏释放良好和空洞减少。
它也可大大减少模板底面的清洁。
电抛光是通过将金属箔接到电极上并把它浸入酸浴中来达到的。
电流使腐蚀剂首先侵蚀孔的较粗糙表面,对孔壁的作用大于对金属箔顶面和底面的作用,结果得到“抛光”的效果(图二)。
然后,在腐蚀剂对顶面和底面作用之前,将金属箔移走。
这样,孔壁表面被抛光,因此锡膏将被刮刀有效地在模板表面上滚动(而不是推动),并填满孔洞。
对于0.020"以下间距的改进锡膏释放的另一个技术是梯形截面孔(TSA, trapezoidal section apertures)。
梯形截面孔(TSA)是在模板的接触面(或底面)比刮刀面(或顶面)尺寸大0.001~0.002"的开孔(图三)。
梯形截面孔可用两种方法来完成:通过选择性修饰特殊元件,即双面显影工具的接触面尺寸做得比刮刀面大;或者全部梯形截面孔的模板,它可以通过改变腐蚀剂喷雾的顶面与底面的压力设定来产生。
当通过电抛光后,孔壁的几何形状可允许0.020"以下间距的锡膏释放。
另外,得到的锡膏沉积是一个梯形“砖”的形状,它促进元件的稳定贴装和较少的锡桥。
向下台阶(stepdown),或双层面(dual-level)模板,可以容易地通过化学蚀刻技术产生。
该工艺通过形成向下台阶的孔来减少所选择的元件的锡量。
例如,在同一设计中,多数0.050"~0.025"间距的元件(通常要求0.007"厚度的模板)和几个0.020"间距的QFP(quad flat pack)在一起,为了减少QFP的锡膏量,这个0.007"厚度的模板可制出一个0.005"厚度的向下台阶区域。
向下台阶应该总是在模板的刮刀面,因为模板的接触面必须在整个板上水平的(图四)。
尽管如此,推荐在QFP与周围元件之间提供至少0.100"的间隔,以允许刮刀在模板两个水平上完全地分配锡膏。
化学蚀刻的模板对于产生半蚀刻(half-etched)基准点(fiducial)和字幕名称也是最好的。
用于印刷机视觉系统对中的基准点可以半蚀刻,然后填充黑色树脂,提供视觉系统容易识别的、与光滑的金属背景的对比度。
包含零件编号、制作日期和其它有关信息的字幕块也可以在模板上半蚀刻出来,用作标识用途。
两个工艺都是通过只显影双面的一半来完成的。
化学蚀刻的局限。
除了刀锋形边缘的缺陷之外,化学腐蚀的模板有另外一个局限:纵横比(aspect ratio)。
简单地说,该比率限制按照手边的金属厚度可蚀刻的最小孔开口。
典型地,对于化学蚀刻的模板,纵横比定义为1.5 : 1。
因此,对于0.006"厚度的模板,最小的孔开口将是0.009"(0.006"x1.5=0.009")。
相比之下,对于电铸成形的和激光切割的模板,纵横比为1 : 1,即通过任何一种工艺可在0.006"厚度的模板上产生0. 006"的开口。
电铸成形(Electroforming)电铸成形,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(gasketing)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。
通过在一个要形成开孔的基板(或芯模)上显影光刻胶(photoresist),然后逐个原子、逐层地在光刻胶周围电镀出模板。
正如图五中所看到的,镍原子被光刻胶偏转,产生一个梯形结构。
然后,当模板从基板取下,顶面变成接触面,产生密封效果。
可选择0.001 ~ 0.012" 范围的连续的镍厚度。
该工艺比较理想地适合超密间距(ultra-fine-pitch)要求(0.008~0.016")或者其它应用。
它可达到1 : 1的纵横比。
至于缺点,因为涉及一个感光工具(虽然单面)可能存在位置不正。
如果电镀工艺不均匀,会失去密封效果。
还有,密封“块”可能会去掉,如果清洗过程太用力。
激光切割的模板直接从客户的原始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。
也有问题出现,就是孔周围出现“扇贝状”的外形,造成孔壁粗糙。
虽然这会增加表面摩擦力,但粗糙都是在垂直面的。
可是,最近的激光机器有内部视觉系统,它允许金属箔以无边框的条件切割。
这是很有意义的,因为模板的制作可以先通过化学腐蚀标准间距的元件,然后激光切割密间距(fine-pitch)的元件。
这种“混合”或结合的模板,得到两种技术的优点,降低成本和更快的周转。
另外,整个模板可以电抛光,以提供光滑的孔壁和良好的锡膏释放。
激光切割工艺的主要缺点是机器单个地切割出每一个孔。
自然,孔越多,花的时间越长,模板成本越高。
尽管如此,如果设计允许,可以通过利用混合模板工艺来降低成本。
按照激光光束的焦点,梯形孔自动产生。
孔的开口实际上从模板的接触面切割;然后模板翻转以刮刀面朝上安装。
激光技术是唯一允许现有的模板进行返工的工艺,如增强孔、放大现有的孔或增强基准点。
其它进步除了激光切割与电铸成形之外,模板制作中的最重要进步是电子数据转移。
近如1995年,提供给模板制造商的多数图片都是胶片正片(film positive),一比一地配合光铜上的图形。
元件开孔的修饰涉及重复的摄影技巧和手工操作。
该工艺也决定于所提供胶片正片的质量。
最后,分步重复图片是一项繁重的任务。
今天,通过调制解调器(modem)和电子邮件的电子文件传送是即时提供图形数据的最常见方法。
选择性修饰、分步重复图形、和几何形状转换可以容易而且精确地完成。
还有,因为消除了胶片正片的邮寄,周转时间几乎可以削减一整天。
有了Gerber文件的传送,焊盘(pad)的几何形状可以从正方形和矩形改变成“home plate”、“格子”、“拉链”等形状(图六),作为减少锡膏量的一种方法。
通过修改几何形状来调节锡膏量,结合选择正确的金属板厚度,也可以消除台阶(stepdown)板的需要。
单一厚度的模板,经过适当设计,从工艺的角度看总是比双级工具更好。
胶剂模板(Adhesive Stencil)电子文件也使计算机辅助设计(CAD)操作员可容易地决定一个焊盘形状的质心点。
有这个能力,设计文件中锡膏层可转换成圆形和椭圆形。
示元件尺寸而定(图七)。
因此,可制作一块模板来“印刷”,而不是滴胶。
印刷比滴胶快,将这种设备让给其它工作上面。
返工模板一个比较近期的创新发生在返修(rework)领域。
现在有“小型的”模板,专门设计用来返工或翻修单个元件。
可购买单个元件的模板,如标准的QFP和球栅阵列(BGA)。
当然也有相应的刮板,或小型刮刀。
价格比较化学腐蚀模板的价格是有框架尺寸驱使的。
虽然金属箔是模板制作过程中的重点,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,大多数印刷机可接纳不止一个框架尺寸。
(框架尺寸是工业标准)。
多数模板供应商保持一定库存的标准框架,尺寸范围从5x5" ~ 29x29"。
因为空的金属箔成本没有框架的那么多,金属厚度对价格没有影响。
并且由于所有孔都是同时蚀刻的,其数量也是无关紧要的。
电铸成形模板价格主要是由金属厚度驱使的。
电镀到所希望的厚度是主要的考虑:厚的模板比薄的模板成本低。
激光切割模板价格是按照设计的孔数。
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腐蚀标准间距元件的混合模板,当要求许多开孔时,可能是成本有效的方法。
可是,对于少于2500个孔的设计,完全用激光切割整个模板也许更成本低。
结论不管现代表面贴装装配的需求可能是什么,目前有一个模板技术满足这个需求。
一些讨论过的创新,如梯形截面孔、混合模板和电子数据传送的优势,都在过去三或四年得到发展和改进。
模板工业传统上已经不仅对新的要求快速反应,而且在这些行进中的发展中走在前面。