SMT 钢网 网板设计

2020/3/3
焊膏印刷钢网开口设计
——小外形晶体类
3、SOT143
开口设计与焊盘为1：1的关系。如下图：
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图十
焊膏印刷钢网开口设计
——小外形晶体类
4、SOT223
开口设计与焊盘为1：1的关系。如下图：
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图十一
焊膏印刷钢网开口设计
——小外形晶体类
5、SOT252，SOT263，SOT-PAK
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钢网设计
SMT过程
印刷或滴注 贴片 回流
70％↑ 印刷引起的工艺问题占：
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一. 钢网的设计要求
正确的锡膏量或胶量 →可靠的焊点或粘结强度 良好的释放后外形 →可靠稳定的接触 容易定位和印刷 →良好的工艺管制能力
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影响钢网设计的因素
元件封装种类
（各封装的区别在于下图中的小焊盘个数不同）
X1
A1
Y1 Y2
B1 B2
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图十二
尺寸对应关系：A1=2/3*X1 B1=2/3*Y1； B2=Y2
焊膏印刷钢网开口设计
—— 表贴晶振
1、对于四脚晶振 焊盘设计如右 图所示。
A X
BY
A=X-0.3 B=Y-0.3
图十五
2、对于两脚晶振 焊盘设计如右 图，按照1:1 开口。
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图十六
焊膏印刷钢网开口设计
—— 阻排
开口设计与焊盘为1：1的关系，如下图：
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焊膏印刷钢网开口设计
—— 周边型引脚IC
1、Pitch≤ 0.65mm 的IC
X
图十七
R
Y
B
A X=A，B=0.9*Y 圆弧倒角R=0.05
2、Pitch＞0.65mm 的IC
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不同工艺孔壁的比较
腐蚀工艺
腐蚀工艺 （过蚀）
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激光切割工艺 电铸工艺
激光切割工艺与腐蚀工艺
微间距开孔的比较
腐蚀工艺
激光工艺
激光切割与化学腐蚀工艺是目前使用最多的钢网制作工艺
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钢网工艺技术总结
• 腐蚀工艺：经济，特别适于一般非微间距技术用途 质量会因钢网厚度而变，工艺控制能力不佳
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三. 钢网的开孔设计
L W
开孔尺寸设计的基本原则 Lmax＝W+0.3W/D2 Wmin = 5 × solder powder size
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印刷不良造成的焊接缺陷
少锡
锡珠
立碑
连锡
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红胶上焊盘
掉件
钢网开口的一般原则
L W
以化学腐蚀方法制作：W/D≥1.6 激光切割（用“钼”制作）W/D≥1.2 激光切割(无抛光工艺，用不锈钢片制作）W/D≥1.5 开口面积与孔壁面积之比: Area ratio=L*W/(2*(L+W)*D)≥0.66
D－钢片厚度
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钢片厚度的选择
钢片厚度的选择原则：
开口宽度和钢片厚度的比例要合适，且要有合适的开口面积 与孔壁面积之比，以便于印刷过程中锡膏的释放。
常见的钢片厚度有： 0.1mm，0.12mm，0.15mm，0.18mm，0.2mm，0.25mm
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源自文库
钢片厚度的选择
——印胶
原则
胶量足以将零件粘住并有足够的机械强度，胶在印刷和 贴片过程中不会污染焊盘和器件的焊端。
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。 当器件的standoff高度大于等于0.15mm时，不推荐使用印胶方式。
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R
Y
B
X
图十八
A X=A，B=Y 圆弧倒角R=0.08
焊膏印刷钢网开口设计
—— BGA
1、PBGA
钢网开口与焊盘为1：1的关系。 Pitch≤ 0.8mm的PBGA，推荐钢网开口为与 焊盘外切的方形：
R＝0.05
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图二十
焊膏印刷钢网开口设计
—— BGA 2、CBGA，CCGA
①对于1.27mm间距的CBGA或CCGA器件， 其对应钢网开口应为30mil的圆形开口。
L
W H
T
G
X
Y
焊盘的设计
印刷机性能
元件种类的混合范围
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焊点质量标准
锡膏性能
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钼和不锈钢钢网的比较
不锈钢
钼
钼材网板的孔壁更光滑
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• 激光切割工艺：质量较腐蚀工艺好 不适合用于厚度变化钢网上（Step-Stencil） 可配合抛光使释放质量更好
• 电铸工艺：质量较好，但成本很高，供应商少 不适合用于厚度变化钢网 不需使用抛光等技术也有很好的释放质量
• 抛光和镀镍：使孔壁更光滑的工艺，用在化学腐蚀和激光工 艺后，影响开孔尺寸，必须给予补偿
②对于1.0mm间距的CBGA或CCGA器件， 其对应钢网开口应为24mil的圆形开口。
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焊膏印刷钢网开口设计
——通孔回流焊器件
焊点焊膏量的计算
焊点焊膏量＝(Hv－Lv＋V)×2； Hv－通孔的容积 Lv是管脚所占通孔的体积； ×2是因为焊膏的体积收缩比为50％； V－上下焊膏焊接后脚焊缝的体积；
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焊膏印刷钢网开口设计
——小外形晶体类
1、SOT23-1、SOT23-5
开口设计与焊盘为1：1的关系。如下图：
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图七
焊膏印刷钢网开口设计
——小外形晶体类
2、SOT89
X3
A3 B3
Y2
B2
Y1
B1
X1 X2
A1 A2
图八
尺寸对应关系：A1=X1； A2=X2 ；A3=X3 B1=Y1； B2=Y2； B3=1.6mm
方形管脚的焊膏量＝(πR2H－LWH＋V)×2； 圆形管脚的焊膏量＝(πR2H －πr2H＋V)×2；
R－通孔插装器件的插装通孔半径； L－矩形管脚长边尺寸； W－矩形管脚短边尺寸； r－圆形管脚半径； H－焊点填充厚度； V=0.215R2×2×(0.2234R1＋r)； R1－脚焊缝的半径； 注：在实际的工程运算中，V可以忽略掉：
焊膏印刷钢网开口设计
——chip元件
采用如下图所示 “ V” 形开口。
C
YB R
A
X
图五
（具体的开口尺寸见下页）
具体的钢网开口尺寸如下： ①0603封装： A=X-0.05; B=Y-0.05；C=0.15*A ；R=0.1 ②0805以上（含0805）封装（电感元件、 钽电容元件、保险管元件除外）： A=X-0.05; B=Y-0.1；C=0.3*A；R=0.15 ③电感元件以及保险管元件，0805以上 （含0805）封装: A=X-0.05；B=Y-0.1；C=0.2*A；R=0.15