SMT鋼網的演變
鋼網最初是由絲網制成的,因此那時叫網板(mask)。開始是尼龍(聚脂)網,后來由于耐用性的關系,就有鐵絲網、銅絲網的出現,最后是不銹鋼絲網。但不論是什么材質的絲網,均有成型不好、精度不高的缺點。
隨著SMT的發展,對網板要求的增高,鋼網就隨之產生。受材料成本及制作的難易程序影響,最初的鋼網是由鐵/銅板制成的,但也是因為易銹蝕,不銹鋼鋼網就取代了它們,也就是現在的鋼網(SMT Stencil)。
SMT鋼網的分類
按SMT鋼網的制作工藝可分為: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)
激光鋼網模板是目前SMT鋼網行業中最常用的模板,其特點是:
直接采用數據文件制作,減少了制作誤差環節;
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。
制作激光鋼網需要以下資料:
1、PCB文件 2、數據文件
資料必須:
PCB:版次正確,無變形、損壞、斷裂;
數據文件:嘉立創鋼網(SMT模板)加工集團只接受兩種文件格式:GERBER、*.PCB。以及下列軟件設計的數據:PAD2000、POWERPCB、PROTEL 99SE、CAM 350、DXP。
數據過大時應壓縮后傳送,可使用*.ZIP、*.RAR等任何壓縮格式;
數據須含SMT solder paste layer(含有Fiducial Mark數據和PCB外形數據),還須含有字符層數據,以便檢查數據的正反面、元件類別等。
下面我們重點講一下GERBER文件;
GERBER文件是美國GERBER公司提出的一種數據格式;它是將PCB信息轉化成多種光繪機能識別的電子數據,亦稱光繪文件。GERBER文件是一種有X、Y坐標和附加命令的軟件結構,GERBER格式正式學名叫“RS274格式”。它已成為PCB行業的標準格式文件。
GERBER文件結合Aperture list(亦稱D-Code)文件,定義了圖形的起始點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,通過電化學的方法,對鋼片進行后處理,以改善開口孔壁。
其特點是:
1、孔壁光滑,對超細間距的QFP/BGA/CSP尤其適合。
2、減少SMT模板的擦拭次數,大大提高工作效率 。
電鑄模板(E.F.Stencil)
為順應電子產品短、小、輕、薄的要求,超細體積(如0201)和超密間距(如 ūBGA、CSP)被廣泛應用,這樣一來,SMT鋼網行業對印刷模板也提出了更高的要求, 電鑄模板應運而生。
階梯模板(StepStencil)
因同一PCB上各類元件焊接時對錫膏量要求的不同,就要求同一SMT模板部分區域厚度不同,這就產生了STEP-DOWN&STEP-UP工藝模板。
STEP-DOWN模板
對模板進行局部減薄,以減少特定元件焊接時的錫量。
邦定模板(BondingStencil)
PCB上已固定了COB器件,但仍要進行印錫的貼片工藝,這就需要用到Bonding模板。
Bonding模板就是在模板所對應的PCB bonding位處加做一個小蓋,以避開COB器件達到平整印刷的目的。
蝕刻模板
蝕刻鋼網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,可同時使用CAD/CAM及曝光方式,視不同的零件可進行縮放,不需根據零件位的多少計算價格.制作時間快捷。價格較激光模板便宜.便于客戶的菲林存檔。
制作工藝
鋼網的制作工藝有:化學蝕刻法(chemical etch)、激光切割法(laser cutting)、電鑄成型法(electroform)。
1、化學蝕刻法(chemical etch)
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。
4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。
2、激光切割法(laser cutting)
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。
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
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。