什么是SMT鋼網,鋼網制作方法及鋼網價格品質介
日期:2019-06-20 / 人(ren)氣: / 來源:scqhky.com
什么是SMT鋼網
SMT鋼(gang)(gang)網(wang)又(you)稱鋼(gang)(gang)板(ban),它的主要功能(neng)是幫(bang)助錫膏(gao)的沉積(ji),將(jiang)(jiang)準確(que)數量(liang)的錫膏(gao)轉移到(dao)光(guang)板(ban)(barePCB)上(shang)(shang)(shang)準確(que)的位(wei)置(zhi)(zhi)。鋼(gang)(gang)網(wang)由網(wang)框、絲(si)網(wang)和鋼(gang)(gang)片(pian)組成。鋼(gang)(gang)片(pian)上(shang)(shang)(shang)有許多(duo)孔,這些孔的位(wei)置(zhi)(zhi)對應PCB上(shang)(shang)(shang)需要被印(yin)刷的位(wei)置(zhi)(zhi)。在(zai)(zai)使用時,將(jiang)(jiang)PCB放置(zhi)(zhi)于(yu)鋼(gang)(gang)網(wang)的下方(fang),將(jiang)(jiang)錫膏(gao)通過鋼(gang)(gang)網(wang)上(shang)(shang)(shang)固(gu)定(ding)位(wei)置(zhi)(zhi)的小孔漏(lou)印(yin)到(dao)PCB上(shang)(shang)(shang)。錫膏(gao)阻(zu)塞在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)網(wang)上(shang)(shang)(shang)越少,沉積(ji)在(zai)(zai)PCB上(shang)(shang)(shang)就越多(duo)。因此,當在(zai)(zai)印(yin)刷過程中出現不(bu)良(liang)情(qing)況(kuang)時,應首先檢查鋼(gang)(gang)板(ban)的情(qing)況(kuang)。SMT鋼(gang)(gang)網(wang)可(ke)分為激(ji)光(guang)模(mo)(mo)(mo)板(ban),電拋光(guang)模(mo)(mo)(mo)板(ban),電鑄模(mo)(mo)(mo)板(ban),階梯(ti)模(mo)(mo)(mo)板(ban),邦定(ding)模(mo)(mo)(mo)板(ban),鍍鎳模(mo)(mo)(mo)板(ban)和蝕刻(ke)模(mo)(mo)(mo)板(ban)七種類型。SMT鋼(gang)(gang)網(wang)制作工藝(yi)有化學蝕刻(ke)法、激(ji)光(guang)切(qie)割法和電鑄成型法三種方(fang)法。
SMT鋼網制作
鋼網制作材料
- 網框 網框分活動網和固定網框,活動網框直接將鋼片安裝在框架上,一個網框可以反復使用;固定網框是用膠水將絲網紗粘覆在網框上,后者又通過膠水固定。固定網框較易獲得均勻的鋼片張力,張力大小一般為35~48N/cm2。(正常固定網框的允許張力為35牛頓—42牛頓)
- 網紗 網紗用于固定鋼片和網框,可分為不銹鋼絲網和高分子聚脂網。不銹鋼絲網常用100目左右,可提供較穩定足夠的張力,只是使用時間過長后,不銹鋼絲網易變形失去張力;聚脂網網蠅有機物是常采用100目,它不易變形,使用壽命長久。
- 薄片 即用來開孔的銅片、不銹鋼片、鎳合金、聚脂物等。模板一般采用外國優質301/304不銹鋼片,外國鋼片以其優異的機械性能大大提高模板的使用壽命。
- 膠水 用來粘貼網框和鋼片的膠水在模板中作用較大,可針對不同客戶的使用情況,專門采用的膠水,此膠水可保持牢固的粘著力,并且可抵抗各種模板清洗劑的復雜清洗。
鋼網制作方法
方法 | 基材 | 優點 | 缺點 | 適用對象 |
化學蝕刻法 | 錫磷青銅 | 價格低廉,錫磷青銅易加工 |
1.窗口圖形不夠好 2.孔壁不光滑 3.模板尺寸不宜過大 |
0.65mm以上的QFP器件 |
激光法 | 不銹鋼、高分子聚酯板 |
1.尺寸精度高 2.窗口形狀好 3.孔壁較光潔 |
1.價格較高 2.孔壁有時會有毛刺,需化學拋光加工 |
0.5mmQFP,BGA等器件 |
電鑄法 | 鎳 |
1.尺寸精度高 2.窗口形狀好 3.孔壁較光滑 |
1.價格昂貴 2.制作周期長 |
0.3mmQFP,BGA,0201以下小元件等 |
-
化學蝕刻法
- 工藝流程:數據文件PCB→菲林制作→曝光→顯影→蝕刻→鋼片清洗→張網
- 特點:一次成型,速度較快點;價格便宜。
- 缺點:易形成沙漏形狀(蝕刻不夠)或開口尺寸變大(過度蝕刻);客觀因素(經驗、藥劑、菲林)影響大,制作環節較多,累積誤差較大,不適合fine pitch鋼網制作法;制作過程有污染,不利于環保。
-
激光切割法
- 工藝流程:菲林制作PCB→取坐標→數據文件→數據處理→激光切割→打磨→張網
- 特點:數據制作精度高,客觀因素影響小;梯形開口利于脫模;可做精密切割;價格適中。
- 缺點:逐個切割,制作速度較慢。
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電鑄成型法
- 工藝流程:基板上涂感光膜→曝光→顯影→電鑄鎳→成型→鋼片清洗→張網
- 特點:孔壁光滑,特別適合超細間距鋼網制作法。
- 缺點:工藝較難控制,制作過程有污染,不利于環保;制作周期長且價格太高。
鋼網工藝規范
- 開孔上下自然成梯形,上開孔通常比下開孔大1~5mil,有利于焊膏的釋放.
- 開孔尺寸誤差大約為0.3~0.5mil,定位精度小于0.12mil.
- 價格比化學蝕刻貴比電鑄成型便宜.
- 孔壁不如電鑄成型模板光滑.
- 通常制作模板厚度為0.12~0.3mm.
- 通常推薦用于元件pitch值為20mil或更小的印刷.
鋼網開口設計
鋼(gang)網的開口設計應考慮錫膏(gao)的脫模性,它(ta)由(you)三個因素決(jue)定:
- 開口的寬厚比/面積比;
- 開口側壁的幾何形狀;
- 孔壁的光潔度。
寬厚(hou)(hou)比:開(kai)口寬與鋼網厚(hou)(hou)度的比率。面積比:開(kai)口面積與孔(kong)壁橫截面積的比率。要(yao)獲得好的脫模效果,寬厚(hou)(hou)比應大于1.5,面積比應大于0.66。
對鋼網進行開口設計時,不能一味地(di)追求寬(kuan)厚比或面積比而忽略了其它工(gong)藝問題,如連錫,多(duo)錫等。另外,對于0603(1608)以上的片狀元(yuan)件,我們應該(gai)更多(duo)地(di)去考慮怎(zen)樣(yang)防錫珠。
鋼(gang)網(wang)(SMT模板)開口設計小(xiao)技巧(qiao):
- 細間距IC/QFP,為防止應力集中,最好兩頭圓角;開方形孔的BGA及0400201件也一樣子。
- 片狀元件的防錫珠開法最好選擇內凹開法,這樣可以有效地預防元件墓碑。
- 鋼網設計時,開口寬度應至少保證4顆最大錫球能順暢通過。
鋼網的價格
由于制作的(de)工藝不同(tong)、尺寸不同(tong)和區域不同(tong),SMT鋼網的(de)價格都會不一樣。
激(ji)光鋼(gang)網是SMT行業中最常用(yong)的模板,根據手工(gong)印(yin)刷(shua)和機器印(yin)刷(shua)的方(fang)式不(bu)一樣,SMT激(ji)光鋼(gang)網規(gui)(gui)格(ge)尺寸(cun)也會有(you)不(bu)同:手工(gong)印(yin)刷(shua)常用(yong)規(gui)(gui)格(ge):30*40 cm、37*47 cm、42*52 cm,半自(zi)動或全(quan)自(zi)動印(yin)刷(shua)常用(yong)規(gui)(gui)格(ge):42*52 cm、45*55 cm、55*65 cm、58.4*58.4 cm、73.6*73.6 cm。
激(ji)光鋼網的價格是,37*47尺(chi)寸(cun)的一般在60—100不等(deng),大尺(chi)寸(cun)的一般在200—400不等(deng)。對于擁有特(te)殊精密工藝要(yao)求(比如開(kai)孔的角度、平整度以及(ji)開(kai)孔精度特(te)殊要(yao)求的情況(kuang)),需要(yao)在價格方面上浮50%~100%左右。
SMT貼片鋼(gang)網(wang)對于底板材料(liao)也有要求(qiu),而(er)且開(kai)孔(kong)(kong)規(gui)范仍(reng)需(xu)要結(jie)合SMT貼片加(jia)工(gong)工(gong)藝而(er)定(ding)(ding),比如文件孔(kong)(kong)徑(jing)和鋼(gang)網(wang)孔(kong)(kong)徑(jing)按照1:1:0.8等不(bu)同的(de)(de)(de)方式來決定(ding)(ding),這個需(xu)要工(gong)藝工(gong)程師(shi)認真對PCB板的(de)(de)(de)加(jia)工(gong)要求(qiu)評估后(hou)決定(ding)(ding)。SMT貼片鋼(gang)網(wang)的(de)(de)(de)制作對于整個焊接品質影響深遠,在成(cheng)本(ben)不(bu)是浮高的(de)(de)(de)情(qing)況下,可(ke)以擇(ze)優選擇(ze)品質更好的(de)(de)(de)激光(guang)鋼(gang)網(wang)。
影響鋼網品質的因素
- 制作工藝 最好的工藝該屬于激光切割后做電拋光處理。化學蝕刻還有電鑄都存在菲林、曝光、顯影等較易產生誤差的工藝,而且電鑄還受基板不平的影響。
- 材料的選用 鋼網的制造需要的材料包括網框、絲網、鋼片、粘接膠等。網框必須能承受一定程序的接力且有很好地水平度;絲網最好要用聚脂網,因為它能夠長時間保持張力穩定;而鋼片最好應該用304號,并且亞光的會比鏡面的更加利于錫膏滾動。
- 開口的設計 鋼網開口設計的好壞對鋼網品質影響最大。開口設計必須考慮到制作工藝,寬厚比、面積比、經驗值等。
- 制作資料的完整 制作資料的完整性,數據文件制作的鋼網可盡可能減少誤差的產生。
- 印刷方法的使用 不正確地印刷方法比如壓力太大、印刷時鋼網或者PCB不水平等,都會讓鋼網受到不同程度的損壞。
- 清洗的方法 錫膏容易固化,若不及時清洗鋼網上的錫膏或者錫粉,就會堵塞鋼網開口,再次印刷就將產生困難以及誤差。因此,鋼網由機器上取下后或者在印刷機上1小時不印刷錫膏必須及時清洗干凈。
- 存放的條件 不同的材料都會有各異的存放環境。鋼網的存放也應用特定的儲存場所,不可以隨意亂放,這樣就可以避免鋼網受到意外傷害。鋼網隨意疊放可能把網框壓彎壓壞。
如何鑒別SMT鋼網的好壞
SMT鋼(gang)網對(dui)SMT后期(qi)的(de)作業有著非常重要(yao)的(de)影(ying)響,高(gao)精度電子元器(qi)件(jian)對(dui)SMT鋼(gang)網的(de)質(zhi)量(liang)要(yao)求較(jiao)高(gao),應該如何來鑒別(bie)SMT鋼(gang)網的(de)好壞呢(ni)?
- 開口形狀 鋼網板的開口形狀有很多,通常為矩形、方形、圓形三種,其中矩形開口比方形和圓形開口具有更好的脫模效率,矩形開口又有垂直開口,喇叭口向上,喇叭口向下等類型,實際生產制造中鋼網板不應許出現喇叭口向上的開口形狀,因為喇叭口向上的開口形狀容易引起脫模。
- 開口尺寸 為了控制焊接過程中出現焊球或橋接等質量問題,鋼網板開口尺寸通常情況下比焊盤尺寸略小,特別是對于細間距器件來說,開口寬度應比相應焊盤寬度縮減15%-20%。
- 寬厚比 在印刷時,防止鋼網阻塞很重要,當設計鋼網開孔時,窗口長度小于寬度的5倍時,即L<5W時,考慮寬厚比,其他考慮面積比,寬厚比=鋼網寬度/鋼網厚度=W/H。對于有鉛印刷,為了使鋼網具有良好的漏印性,我們要求寬厚比>1.5;而在無鉛印刷時,由于無鉛焊膏比重較小,潤濕性差,因此開口要大些,寬厚比>1.7。
- 面積比 若窗口長度大于寬度5倍時,即L>5W時,考慮面積比,面積比=窗口面積/窗口孔壁面積=L*W/[2(L+W)H]。對于有鉛印刷,為了使鋼網具有良好的漏印性,我們要求面積比>0.66;而在無鉛印刷時,由于無鉛焊膏比重較小,潤濕性差,因此開口要大些,面積比>0.7。
- 材質與工藝 檢查鋼網的材料是否為無銹鋼制作的。檢查孔壁是否光滑、有無毛刺,重點檢查窄間距IC引腳開口的加工質量。
根(gen)據具體情況將鋼(gang)網進行操(cao)作一(yi)遍(bian),查看鋼(gang)網是否(fou)符合要求,不過這會增加成本,一(yi)般是鋼(gang)網過密才采(cai)用這個方法。
如何選擇SMT貼片鋼網?
- 要求的最小間距和開孔尺寸.
- 模板的釋放焊膏性能.
- 降低和預防焊膏的橋連、短路或錫量不足.
- 加工材料的成本、成品率和周期.
- 模板材料的壽命和耐用性.
- 要求的焊膏的厚度.
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作者:電子產品加工
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