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模板设计
模板的印刷质量主要取决于以下因素:
• 模板的开孔尺寸: 开孔的长(L)、宽(W)及厚度(H),这些决定了焊膏 的体积.
• 模板的释放焊膏性能: 取决于开孔的几何形状和孔壁的光滑程度.
• 模板开孔与PCB之间的定位精度.
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模板设计
• 厚度 • 形状
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模板设计
Minimum Apreture design Guidelines: Recommended Sizes: Pitch Pad Size Aperture Stencil thickness 25 15 12 6 20 12 9-10 5-6 15 10 7-8 5 12 8 5-6 4-5
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激光切割
激光切割模板: 模板开孔使用激光切割而成.
• 开孔上下自然成梯形,上开孔通常比下开孔大1~5mil,有利于焊膏的释放.
• 开孔尺寸误差大约为0.3~0.5mil,定位精度小于0.12mil. • 价格比化学蚀刻贵比电铸成型便宜. • 孔壁不如电铸成型模板光滑. • 通常制作模板厚度为0.12~0.3mm. • 通常推荐用于元件pitch值为20mil或更小的印刷.
• 通常制作2~12mil(0.05~0.3mm)厚度的模板.
• 通常用于细间距和超细间距元件的印刷. • 良好的耐 磨性和使用寿命.
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• 价格较贵,制作周期较长.
激光切割模板 VS 化学蚀刻模板
化学蚀刻 制作步骤: 补孔及修改: 环境友好: 16 不可能 不 激光切割 6 方便 友好
Wall Quality
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激光切割模板 VS 化学蚀刻模板
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• 开孔上下梯度 • 能得到更多的焊膏体积
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印刷效果
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电铸成型模板 VS激光切割模板
Electroformed (E-FAB) 没有厚度的限制.(0.05mm~ 比不锈钢更坚硬,更耐磨. 孔壁光滑呈梯形,脱模效果最好 制作周期长. 更昂贵.
Minimum Aperture design Guidelines: Aspect Ratio >1.5 Width >=4~5 Particle Diameter
Stencil Type Ratio of Foil Thickness to Minimum Aperture Width Chemically etched 1:1.5 Laser Cut 1:1.2 Electroformed 1:1.1
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电铸成型
电铸成型模板: 用化学方法,但不是在金属板上蚀刻
出需要的图形,而是直接电铸出镍质的漏板,即加成
法.
• 自然形成梯形开孔,有利于焊膏释放. • 制作过程中自然形成开孔的保护唇,保证印刷过程中焊膏不会挤出模板 底部开孔.大大减少清洗模板的次数. • 孔壁光滑,极利焊膏的释放.
• 孔壁粗糙度 2m.
• 最大切割厚度0.6mm.
• 方便增补开孔.
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模板材料 304#不锈钢
•
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Stencil Design Critical variables of the stencil design impact the efficiency of solder paste transfer. • Volume and height of solder paste required • 所要求的焊锡量和所需要的高度. • Optimum Print Area Aspect Ratio (PAAR) for best transfer Aperture Width/Length or Diameter in reference to pads • 根据最佳的面积比,参考焊盘,选择最佳的开孔长宽尺寸. • Stencil Thickness • 模板的厚度 • Stencil Technology • 模板制作方式 • Stencil Materials • 模板材料
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模板的制作方法
• 化学蚀刻 • 激光切割 • 电铸成型
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选择模板加工方法时主要考虑的因素:
• 要求的最小间距和开孔尺寸.
• 模板的释放焊膏性能.
• 降低和预防焊膏的桥连、短路或锡量不足. • 加工材料的成本、成品率和周期. • 模板材料的寿命和耐用性. • 要求的焊膏的厚度.
A.R 2.0 1.7 1.4 1.2
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模板设计
面积比公式
(LW)/[2(L+W) T]0.66
当开孔长宽相差不多时,仅考虑宽厚比是不够的,这时还需考虑面积 比,即开孔的侧面积与底面积的比,这决定焊膏是释放到PCB板上, 还是粘附在模板孔壁上.
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模板设计
模板设计
• 印刷胶水模板开孔推荐尺寸
Component Type 0402 0603 0805 1206 Mini melf SOT 23 SO 14 SO 80 Stencil aperture range(diameter ) 12~16 mil 16~20mil 20~24mil 40~47mil 40mil 40mil 3 dots @ 55mils spaced equidistant 3 dots @ 55mils spaced equidistant
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激光切割模板 VS 化学蚀刻模板
位置精度
化学蚀刻
• 光绘输出的精度
激光切割
• 光绘片尺寸稳定性
• 环境控制
直接利用Gerber数据,精度 只与切割设备精度有关.
• 人为误差
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3~5mil
2mil
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激光切割模板 VS 化学蚀刻模板
2014-9-29 Hole
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模板应用
模板印刷常见问题及解决
常见问题
形成原因
PCB printer solder or adhesive stencil
位置偏移 多锡少锡 塌陷 毛边 不均匀




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模板应用
常见问题及解决
常见问题 PCB 连焊 虚焊 锡珠 立碑 掉片 printer 形成原因 Placement
Component Pitch mil 50 40 31 25 20 16 12
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Industry Standard Pad Width mil 25 20 17 15 12 10 8
Recommended Aperture Size mil 25 20 16 12 10 8 6
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• 不同品牌、型号的胶水有着不同的特性,这里的参数值 2014-9-29 38 都是对于Heraeus PD955PYH而言.
模板设计
开孔形状对脱模的影响
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模板设计
特殊器件
• 对于FinePitch元件,为避免连焊通常沿宽方向缩小10%, 或将开孔处理
为拉链状.

BGA ,CSP开孔比例为1:1.也可以将开孔从焊盘的圆形扩展为正方形,四 周倒圆角,以增大锡膏量.
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电铸成型模板 VS激光切割模板
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电铸成型模板 VS激光切割模板
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激光切割模板
• 机器
• 材料
• 源数据类型 • 模板设计----数据处理 • 后处理工艺
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• X,Y全程误差 5m,重复精度 3 m. • 最大加工面积850*800mm. • 激光束聚焦后光斑40 m. • 切割速度 6000孔/小时.
模板的制作与应用
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公司简介
服务特色
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模板图片
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SMT过程及影响因素
PCB
• Pattern design
印 刷
• Stencil design
贴 片
• Position accuracy
焊接
• Temp profile
• Land
• Solder or adhesive • Place gap
• Screen printer • chip
• Air atmosphere
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模板的分类
1 制作材料:金属,塑料... 2 制作过程:化学蚀刻,激光切割,电铸成型 3 用途:印刷胶水,印刷锡膏,检验用...
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Material .Stainless steel (300,400 series) Type -Half Hard to Full Hard -Brass is being used less(low hardness ,wear) -Plastic(Kapton)stencil are being used for low volume application Alloy Nominal(Essential Elements) 17%Cr-7%Ni-balande Fe(0.15%C Max) 18% 18.5% 304L 18.5% 316 316L 410
• 印刷胶水用模板通常选用0.2mm厚,或者更厚.
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