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钢网批发

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钢网批发

  • 所属分类:smt激光钢网

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  • 发布日期:2016/04/01
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详细介绍

SMT钢网(stencils)也叫SMT模板(SMT Stencil),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钢网演变 

SMT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SMT钢网(SMT Stencil)。

SMT激光钢网

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)也叫【SMT激光钢网】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、PCB 2、数据文件

资料必须:

PCB:版次正确,无变形、损坏、断裂;

数据文件:银海电子钢网(SMT模板)加工可接受多种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。

下面我们重点讲一下GERBER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。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”。它已成为PCB行业的标准格式文件。

GERBER文件结合Aperture list(亦称D-Code)文件,定义了图形的起始点以及图形形状及大小。D-Code定义了电路中线路、孔、焊盘或别的图形的大小及形状。

GERBER文件有两种类型:RS274D及RS274X

RS274D含X、Y DATA,不含D-Code文件;

RS274X含X、Y DATA, D-Code文件也定义在该文件里。

电抛光模板(E.P.Stencil)也叫【smt激光电抛光钢网】,电抛光模板是在激光切割后,通过电化学药水的方法,对钢片进行后处理,以改善开口孔壁。

其特点是:

1、孔壁光滑,对超细间距的QFP/BGA/CSP尤其适合。

2、减少SMT模板的擦拭次数,大大提高工作效率 。

电铸模板(E.F.Stencil)也叫【电铸钢网】

为顺应电子产品短、小、轻、薄的要求,超细体积(如0201)和超密间距(如 ūBGA、CSP)被广泛应用,这样一来,SMT钢网行业对印刷模板也提出了更高的要求, 电铸模板应运而生。

银海电子制作的电铸模板特点是: 在同一张模板上可做成不同厚度。

阶梯模板(StepStencil)【阶梯钢网

因同一PCB上各类元件焊接时对锡膏量要求的不同,就要求同一SMT模板部分区域厚度不同,这就产生了STEP-DOWN&STEP-UP工艺模板。

STEP-DOWN模板

对模板进行局部减薄,以减少特定元件焊接时的锡量。

镀镍模板(Ni.P.Stencil)

为了减少锡膏与孔壁之间的摩擦力,便于脱模,进一步改善锡膏的释放效果, 在2004年初,银海电子在传统减成工艺“电抛光”模板基础上,增加了特别的后 处理加成工艺——“镀镍”,镀镍模板结合了激光模板与电铸模板的优点。

1、化学蚀刻法(chemical etch)

工艺流程:数据文件PCB→菲林制作→曝光→显影→蚀刻→钢片清洗→张网

特点:一次成型,速度较快点;价格便宜。

缺点:易形成沙漏形状(蚀刻不够)或开口尺寸变大(过度蚀刻);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fine pitch钢网制作法;制作过程有污染,不利于环保。

2、激光切割法(laser cutting)

工艺流程:菲林制作PCB→取坐标→数据文件→数据处理→激光切割→打磨→张网

特点:数据制作精度高,客观因素影响小;梯形开口利于脱模;可做精密切割;价格适中。

3、电铸成型法(electroform)

工艺流程:基板上涂感光膜→曝光→显影→电铸镍→成型→钢片清洗→张网

特点:孔壁光滑,特别适合超细间距钢网制作法。

缺点:工艺较难控制,制作过程有污染,不利于环保;制作周期长且价格太高。

开口设计 

SMT激光钢网的开口设计应考虑锡膏的脱模性,它由三个因素决定:

①开口的宽厚比/面积比;②开口侧壁的几何形状;③孔壁的光洁度。

三个因素中,后两个因素同钢网的制造技术决定的,前一个我们考虑的更多。

因为激光钢网很好的性价比,所以这里我们重点探讨激光钢网的开口设计。

首先,我们认识宽厚比和面积比:

宽厚比:开口宽与钢网厚度的比率。

面积比:开口面积与孔壁横截面积的比率,如下图示:

一般地说,要获得好的脱模效果,宽厚比应大于1.5,面积比应大于0.66。

什么时候考虑宽厚比,什么时候考虑面积比呢?通常,如果开口长度没有达到宽度的5倍时,应考虑用面积比来预测锡膏的脱模,其它情况考虑宽厚比。

以下是一些元件的开口范例:

元件类型 PITCH 焊盘宽度 焊盘长度 开口宽度 开口长度 模板厚度 宽厚比 面积比 

QFP 0.635mm 0.35mm 1.50mm 0.30-0.31mm 1.45mm 0.15-0.18mm 1.7-2.1 0.69-0.85 

QFP 0.50mm 0.254mm 1.25mm 0.22-0.24mm 1.20mm 0.12-0.15mm 1.5-2.0 0.62-0.83 

元件类型 PITCH 焊盘宽度 焊盘长度 开口宽度 开口长度 模板厚度 宽厚比 面积比 

QFP 0.43mm 0.20mm 1.25mm 0.19-0.20mm 1.20mm 0.10-0.12mm 1.6-2.0 0.68-0.85 

QFP 0.30mm 0.18mm 1.00mm 0.15mm 0.95mm 0.07-0.10mm 1.5-2.1 0.65-0.93 

BGA ∮1.27mm ∮0. 8mm   ∮0. 75mm   0.15-0.18mm   1.0-1.25 

BGA ∮1.0mm ∮0.5mm   ∮0. 48mm   0.12-0.15mm   0.80-1.0 

uBGA ∮0.8mm ∮0.4mm   ∮0. 40mm   0.12-0.15mm   0.67-0.83 

uBGA ∮0.8mm ∮0.4mm   □0. 38mm □0. 38mm 0.12-0.15mm   0.63-0.79 

uBGA ∮0.5mm ∮0.25mm   □0. 28mm □0. 28mm 0.08-0.10mm   0.70-0.86 

0402   0.5mm 0.65mm 0.48mm 0.635mm 0.10-0.12mm   1.4-1.37 

0201   0.25mm 0.40mm 0.235mm 0.38mm 0.08-0.10mm   0.73-0.91 


当然,对钢网进行开口设计时,不能一味地追求宽厚比或面积比而忽略了其它工艺问题,如连锡,多锡等。

另外,对于0603(1608)以上的片状元件,我们应该更多地去考虑怎样防锡珠。

以上主要讲了锡膏工艺钢网的开口设计,下面我们来简单介绍一下胶水工艺钢网(SMT模板)的开口设计:

胶水因其特性的缘故,开口设计经验值很重要。

印胶钢网开口一般开成长条形或圆孔;非MARK点定位时应开两个定位孔。

备注:1、长条形的宽度W应为:0.3mm≤W≤2.0mm

2、圆孔的直径为:

元件 0603 0805 1206 3212 

直径(d)mm 0.36 0.55 0.8 1.0 


3、印胶钢网的厚度一般选择0.15 mm~0.2mm

钢网(SMT模板)开口设计小技巧:

1、细间距IC/QFP,为防止应力集中,最好两头圆角;开方形孔的BGA及0402、0201件也一样子。

2、片状元件的防锡珠开法最好选择内凹开法,这样可以有效地预防元件墓碑。

3、钢网设计时,开口宽度应至少保证4颗最大锡球能顺畅通过。

后处理 

 蚀刻及电铸钢网一般不做后处理,这里讲的钢网后处理主要针对激光钢网而言。

因激光切割后会产生金属熔渣附着于也壁及开口处,所以一般要进行表面打磨;当然,打磨也不仅仅是除去熔渣(毛刺),它同时也是对钢片表面进行粗化处理,增加表面摩擦力,以利锡膏滚动,达到良好的下锡效果。

有必要地话,还可以选择“电抛光”,对完全除熔渣(毛刺)改善孔壁。

清洗 

SMT钢网在使用前、中、后、都要进行清洗(一般都是用SMT钢网清洗机清洗):

在使用前应抹拭;

在使用过程中也要定期擦拭钢网底部,以保持钢网脱模顺畅;

使用后更要及时清洗钢网,以便下次还能得到同样好的脱模效果。

钢网清洗方式一般有擦拭和超声波清洗:

擦拭

用预先浸泡了清洁剂的不起毛抹布(或专用钢网擦拭纸)去擦拭钢网,以清除固化的锡膏或胶剂。

特点是方便、不受时间限制、成本低;

缺点是能不彻底地清浩钢网,尤其是密间距钢网。

另外,有些印刷机带有自动擦拭功能,可设定印了几次后自动擦拭钢网底部。这个过程也是用专用的钢网擦拭纸,而且动作前机器会先喷射清洁剂在钢网擦拭纸上。

超声波清洗

超声波清洗主要有浸泡式和喷雾式两种,还有一些厂家用一种半自动式的超声波清洗机清洗钢网。

清洗剂的选择,理想的钢网清洗剂必须是实用的、有效的、以及对人和环境都安全的,同时它还必须能够很好地清除钢网上的锡膏(胶剂)。现在有专门的钢网清洗剂,但它可能会钢网洗脱,使用时应慎重。若无特别要求,可用酒精或去离子水代替钢网专用清洁剂。

使用 

 SMT钢网是一个“娇气”的精密模具,因此,使用时应注意:

1、轻拿轻放;

2、使用前应先清洗(抹拭)钢网,以去除运输过程携带的污物;

3、锡膏或红胶要搅拌均匀,以免堵塞开孔明;

4、印刷压力调到最佳:以刮刀刚好能刮尽钢网上的锡膏(红胶)时的压力最好;

5、印刷时最好使用贴板印刷;

6、刮刀行程走完后,可能地话,最好停2~3秒再脱模,且脱模速度不宜过快;

7、不可用硬物或锋利的刀具撞击钢网;

8、钢网用完后应及时清洗干净,并回包装箱,置于专用储藏架上。

品质影响 

smt钢网主要有以下几个因素会影响到钢网的品质:

1、制作工艺

前面我们有探讨钢网的制作工艺,可以知道,最好的工艺应当是激光切割后做电抛光处理。化学蚀刻及电铸都存在做寿 菲林、曝光、显影等较易产生误差的工艺,而且电铸还受基板不平的影响。

2、使用的材料

包括网框、丝网、钢片、粘接胶等。网框必须能承受一定程序的接力且有很好地水平度;丝网最好用聚脂网,它能够长时间保持张力稳定;钢片最好用304号,且亚光的会比镜面的更加利于锡膏(胶剂)滚动;粘接胶必须强度足够且能耐一定的腐蚀。

3、开口设计

开口设计的好坏对钢网品质影响最大。前面探讨过,开口设计应考虑制作工艺,宽厚比、面积比、经验值等。

4、制作资料

制作资料的完整与否,也会影响到钢网品质。资料越全越好。同时,资料并存时应明确以哪个为准。还有,一般来讲以数据文件制作钢网可尽可能减少误差。

5、使用方法

正确地印刷方法能使钢网品质得到保持,反之,不正确地印刷方法如压力过大、印刷时钢网或PCB不水平等,均会使钢网受到损坏。

6、清洗

锡膏(胶剂)比较容易固化,若不及时清洗会堵塞钢网开口,下次印刷将产生困难。因此,钢网由机器上取下后或者在印刷机上1小时不印刷锡膏应及时清洗干净。

7、储存

钢网应用特定的储存场所,不能随意乱放,这样可以避免钢网受到意外伤害。同时,钢网不要叠放在一起,这样即不好拿又可能把网框压弯。我公司还生产AI铜网,胶网等smt钢网,欢迎来电咨询或来厂参观指导!


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