SMT鋼網(wǎng)的演變
鋼網(wǎng)最初是由絲網(wǎng)制成的,因此那時(shí)叫網(wǎng)板(mask)。開始是尼龍(聚脂)網(wǎng),后來(lái)由于耐用性的關(guān)系,就有鐵絲網(wǎng)、銅絲網(wǎng)的出現(xiàn),最后是不銹鋼絲網(wǎng)。但不論是什么材質(zhì)的絲網(wǎng),均有成型不好、精度不高的缺點(diǎn)。
隨著SMT的發(fā)展,對(duì)網(wǎng)板要求的增高,鋼網(wǎng)就隨之產(chǎn)生。受材料成本及制作的難易程序影響,最初的鋼網(wǎng)是由鐵/銅板制成的,但也是因?yàn)橐卒P蝕,不銹鋼鋼網(wǎng)就取代了它們,也就是現(xiàn)在的鋼網(wǎng)(SMT Stencil)。
SMT鋼網(wǎng)的分類
按SMT鋼網(wǎng)的制作工藝可分為:激光模板,電拋光模板,電鑄模板,階梯模板,邦定模板,鍍鎳模板,蝕刻模板。
激光模板(LaserStencil)
激光鋼網(wǎng)模板是目前SMT鋼網(wǎng)行業(yè)中最常用的模板,其特點(diǎn)是:
直接采用數(shù)據(jù)文件制作,減少了制作誤差環(huán)節(jié);
SMT模板開口位置精度極高:全程誤差≤±4μm;
SMT模板的開口具有幾何圖形,有利于錫膏的印刷成型。
制作激光鋼網(wǎng)需要以下資料:
1、PCB文件 2、數(shù)據(jù)文件
資料必須:
PCB:版次正確,無(wú)變形、損壞、斷裂;
數(shù)據(jù)文件:嘉立創(chuàng)鋼網(wǎng)(SMT模板)加工集團(tuán)只接受兩種文件格式:GERBER、*.PCB。以及下列軟件設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù):PAD2000、POWERPCB、PROTEL 99SE、CAM 350、DXP。
數(shù)據(jù)過(guò)大時(shí)應(yīng)壓縮后傳送,可使用*.ZIP、*.RAR等任何壓縮格式;
數(shù)據(jù)須含SMT solder paste layer(含有Fiducial Mark數(shù)據(jù)和PCB外形數(shù)據(jù)),還須含有字符層數(shù)據(jù),以便檢查數(shù)據(jù)的正反面、元件類別等。
下面我們重點(diǎn)講一下GERBER文件;
GERBER文件是美國(guó)GERBER公司提出的一種數(shù)據(jù)格式;它是將PCB信息轉(zhuǎn)化成多種光繪機(jī)能識(shí)別的電子數(shù)據(jù),亦稱光繪文件。GERBER文件是一種有X、Y坐標(biāo)和附加命令的軟件結(jié)構(gòu),GERBER格式正式學(xué)名叫“RS274格式”。它已成為PCB行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)格式文件。
GERBER文件結(jié)合Aperture list(亦稱D-Code)文件,定義了圖形的起始點(diǎn)以及圖形形狀及大小。D-Code定義了電路中線路、孔、焊盤或別的圖形的大小及形狀。
GERBER文件有兩種類型:RS274D及RS274X
RS274D含X、Y DATA,不含D-Code文件;
RS274X含X、Y DATA, D-Code文件也定義在該文件里。
電拋光模板(E.P.Stencil)
電拋光模板是在激光切割后,通過(guò)電化學(xué)的方法,對(duì)鋼片進(jìn)行后處理,以改善開口孔壁。
其特點(diǎn)是:
1、孔壁光滑,對(duì)超細(xì)間距的QFP/BGA/CSP尤其適合。
2、減少SMT模板的擦拭次數(shù),大大提高工作效率 。
電鑄模板(E.F.Stencil)
為順應(yīng)電子產(chǎn)品短、小、輕、薄的要求,超細(xì)體積(如0201)和超密間距(如 ūBGA、CSP)被廣泛應(yīng)用,這樣一來(lái),SMT鋼網(wǎng)行業(yè)對(duì)印刷模板也提出了更高的要求, 電鑄模板應(yīng)運(yùn)而生。
階梯模板(StepStencil)
因同一PCB上各類元件焊接時(shí)對(duì)錫膏量要求的不同,就要求同一SMT模板部分區(qū)域厚度不同,這就產(chǎn)生了STEP-DOWN&STEP-UP工藝模板。
STEP-DOWN模板
對(duì)模板進(jìn)行局部減薄,以減少特定元件焊接時(shí)的錫量。
邦定模板(BondingStencil)
PCB上已固定了COB器件,但仍要進(jìn)行印錫的貼片工藝,這就需要用到Bonding模板。
Bonding模板就是在模板所對(duì)應(yīng)的PCB bonding位處加做一個(gè)小蓋,以避開COB器件達(dá)到平整印刷的目的。
蝕刻模板
蝕刻鋼網(wǎng)適用于角位及間距大于等于0.4MM的PCB板印刷,適合需抄板及菲林使用,可同時(shí)使用CAD/CAM及曝光方式,視不同的零件可進(jìn)行縮放,不需根據(jù)零件位的多少計(jì)算價(jià)格.制作時(shí)間快捷。價(jià)格較激光模板便宜.便于客戶的菲林存檔。
制作工藝
鋼網(wǎng)的制作工藝有:化學(xué)蝕刻法(chemical etch)、激光切割法(laser cutting)、電鑄成型法(electroform)。
1、化學(xué)蝕刻法(chemical etch)
工藝流程:數(shù)據(jù)文件PCB→菲林制作→曝光→顯影→蝕刻→鋼片清洗→張網(wǎng)
特點(diǎn):一次成型,速度較快點(diǎn);價(jià)格便宜。
4缺點(diǎn):易形成沙漏形狀(蝕刻不夠)或開口尺寸變大(過(guò)度蝕刻);客觀因素(經(jīng)驗(yàn)、藥劑、菲林)影響大,制作環(huán)節(jié)較多,累積誤差較大,不適合fine pitch鋼網(wǎng)制作法;制作過(guò)程有污染,不利于環(huán)保。
2、激光切割法(laser cutting)
工藝流程:菲林制作PCB→取坐標(biāo)→數(shù)據(jù)文件→數(shù)據(jù)處理→激光切割→打磨→張網(wǎng)
特點(diǎn):數(shù)據(jù)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(jià)格適中。
缺點(diǎn):逐個(gè)切割,制作速度較慢。
3、電鑄成型法(electroform)
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(wǎng)
特點(diǎn):孔壁光滑,特別適合超細(xì)間距鋼網(wǎng)制作法。
缺點(diǎn):工藝較難控制,制作過(guò)程有污染,不利于環(huán)保;制作周期長(zhǎng)且價(jià)格太高。