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SMT 钢网、网板设计

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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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钢片厚度的选择
——按开口(不锈钢材料)
钢网 厚度
0.12mm (电抛光)
0.12mm
0.15mm
性、抗拉强度和硬度。 ▪ 抗腐蚀力较强 ▪ 优良的外形或尺寸稳定性
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钼和不锈钢钢网的比较
不锈钢

钼材网板的孔壁更光滑
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钢网加工方法
——化学腐蚀工艺
CAD DATA

Manufacturer-dependent Correction factor

▪ 对不锈钢也有好的制作工艺 能力
Photo-land pattern ↓
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。
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钢网加工方法
——激光切割工艺
CAD DATA ↓
Auto-data-conversion ↓
fed to machine ↓
Cutting Process ↓
Framing
➢ 常用在不锈钢材料上 ➢ 从钢网的底部切割以获得梯
性开孔孔壁 ➢ 投资大(有时价格较高) ➢ 多开孔情况下制造速度较慢 ➢ 能处理微间距技术
缺点
►孔壁较粗糙 ►不能制造step钢网
☆☆☆成本和质量的改进使编这辑版门技术更加受到欢迎☆☆13☆
钢网加工方法 ——电铸工艺
CAD DATA ↓
▪ 一般采用镍为网板材料
Manufacturer-dependent Correction factor ↓
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影响钢网设计的因素
元件封装种类
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
焊编点辑版质量标准
锡膏性能 5
胶量的需求
考虑因素 器件的重量 焊盘间距 器件的STAND OFF值的大小 器件在贴片过程中不至于使胶
污染焊盘和焊端
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二. 钢网材料与制造工艺
——常用钢网材料的比较
(以黄铜为基准)
Material 黄铜 不锈钢 镍 钼
42号合金
密度 1.0 0.97 1.1 1.5 1.1
抗拉强度 杨氏模量 CTE
1.0
1.0
1.0
1.8
1.7
0.6
0.7
1.9
0.7
2.1
3.0
0.3
2.0
1.6
0.3
价格 1.0 1.4 2.9 2.0 2.2
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8Leabharlann 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
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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
▪ 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
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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
红胶上焊盘
Etching Process ↓
Framing
▪ 通常是由双面侵蚀。step stencil用单面
▪ 最经济和常用的技术 ▪ 最适合step stencil制作
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化学腐蚀工艺的缺点
工艺所依靠的光绘技术对温度和湿度有一定的敏感性。 工艺控制相对较难,对于大小开孔都同时腐蚀较难控制。 单面腐蚀孔壁效果较差。双面腐蚀又因不同光绘工序而
Performance 成本
可蚀刻性能 化学稳定性
黄铜 不锈钢 钼 42号合金 镍 ★★★ ★★ ★★ ★★ ★
★ ★ ★ ★ ★ ★ —— ★ ★★ ★ ★★ ★★
机械强度
★ ★★ ★★ ★★ ★
细间距开口的能力 ★ Note ★ ★ Note ★ ★
Note:需要电抛光工艺
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常用钢网材料的比较
圆形 最近开口中心距 最近开口中心距 最近开口中心距 最近开口中心距
▪ 抛光处理:相对较新的工艺,采用二次腐蚀(抛光) 达到使孔壁较光滑的效果。

抛光前




抛光后
腐编蚀辑工版艺
激光工艺
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不同工艺孔壁的比较
腐蚀工艺
激光切割工艺
腐蚀工艺 (过蚀)
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电铸工艺
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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
Photo-land pattern ↓
▪ 机械性能较不锈钢更好 ▪ 很好的开孔光滑度和精度 ▪ 可以制出任何厚度的钢网 ▪ 能制出密封垫效果
Etching & forming Process 缺点

►价格高
Framing
►有时太过光滑,不利于锡膏滚动
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钢网加工方法 ——镀镍和抛光工艺
▪ 表面镀镍:在标准的腐蚀工艺後做表面镀镍处理。 提高表面的光滑度来得到较好的释放性能。
SMT工艺制程控制
钢网设计
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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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钢网设计
▪ 钢网的设计要求 ▪ 钢网材料和制造工艺 ▪ 钢网的开孔设计 ▪ 钢网的制作指标
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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
0.18~0.2mm
细间 距长 方形 开口
宽度≥0.18mm (长宽比<10) 且最近开口中心
距≥0.4mm
宽度≥0.225mm (长宽比<10) 且最近开口中心
距≥0.5mm
宽度≥0.225mm (长宽比<10)且 最近开口中心距
≥0.5mm
宽度≥0.27mm (长宽比<10)且 最近开口中心距
≥0.65mm
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