SMT表面貼裝,模板是精確重復印刷焊膏的關鍵。因為焊膏是通過鋼模板印刷的。印刷的焊膏固定部件,并且在回流焊接期間將部件固定到基板上。模板設計包含元素 - 模板的厚度,尺寸和形狀。這是確保生產和降低缺陷率的保證。
今天,各種材料和制造技術使供應商能夠設計出能夠應對微小斜坡,小零件和高密度封裝板挑戰的模板。此外,模板技術現在是一種廣泛的成像材料,而模板設計師已經獲得了豐富的知識和經驗。他們知道一個洞有多大,形狀會影響礦床。鋼模板有兩個基本功能。一個是確保焊料和膠水等材料正確放置在基板上,另一個是確保沉積物的尺寸和形狀。
鋼的生產模板原料和鋼模板。最常用的鋼網材料是金屬,主要是不銹鋼。近年來,已經使用了各種各樣的塑料。鋼網制造技術包括化學蝕刻,激光切割和電鑄。制造商可以從各種模板類型中進行選擇,以滿足特定的應用要求。過去,常用的制作模板的方法是低成本的化學蝕刻,這是一種逆過程,使用成像技術來確定孔的形狀,然后同時蝕刻到模板兩側的孔中。沒有梯形壁(以便于焊膏的釋放),模板面向基板側面的孔略大。雙面腐蝕會導致孔壁上的刀刃,這也會導致“未完全腐蝕”和“過度腐蝕”。鋼網腐蝕后,可以通過“電解拋光”使孔的邊緣平滑。化學腐蝕適用于大孔/大孔,但不符合孔徑小于0.5 mm的要求。
為了減小坡度和增加密度激光切割已經廣泛應用于模板制造過程中。激光切割模板直接由GERBER數據模型制成。減少成像步驟,從而減少圖像配準錯誤的可能性。計算機數控激光切割由GERBER數據直接驅動,形成高精度,可重復的孔。這種技術的準確性是孔徑公差為正負0.05毫米,即使在大面積印刷中孔徑公差也不會改變。
激光切割孔具有特征帶痕。在制造過程中,通過調節激光的強度,模版的表面可以形成鮮明的對比度,而不需要內部填充。這些特性有助于制造過程的準確性。激光切割的固有特性導致在孔中形成梯形截面 - 即漏斗形狀,這有助于焊膏的釋放,并且可能擔心激光切割在孔上留下特征條紋。最近的激光切割技術已經能夠減少條紋的產生,但是當特定應用需要光滑的孔面時,激光拋光之后可以進行化學拋光和物理拋光,以獲得光滑的孔壁。
激光模板的尺寸和形狀決定了基板上沉積材料的體積,均勻性和精度。因此,嚴格控制開口質量是鋼網成功設計的關鍵。特別是當少量沉積材料需要高精度時。面積比(開孔面積與孔壁表面積之比)和表觀比(孔的寬度與模板厚度之比)的測量可用于確定孔的近似大小。
通常的規則是焊膏釋放,面積比應大于0.66,表觀比應大于1.5。設計孔遵循這些規則,有必要考慮每個制造過程的優點。例如,表觀比率小于1.5是化學腐蝕的主要挑戰,而激光切割可以制成表觀比率為1.1的鋼網。模板設計師非常重要的是面積比。它與焊膏的釋放直接相關。在印刷過程中,當模板與基板分離時,表面張力表明焊膏是否轉移到印刷在基板上的焊盤上或繼續粘附到模板的壁上。當焊盤面積大于孔壁面積的66%時,增加了焊膏有效轉移的可能性。當該比率小于66%時,焊膏轉移的效率降低,并且印刷質量劣化。該水平對孔壁的完成有影響。在制造過程中電拋光的激光切割孔壁改善了焊膏轉移的效果。元件間距和孔密度也表明了適當制造技術的選擇。對于斜率小于0.5 mm的應用,只能選擇激光切割或電鑄。這兩種激光器可提高焊膏印刷質量,并精確地焊接鋼網。這兩種技術各有優缺點。
模板設計和模板生產技術的發展滿足標準和細斜SMT組件的需求,并將繼續推進。其中一個挑戰是增加組分的混合量,同時需要沉積大量和少量的材料。鋼網供應商應該尋找新的方法來克服當前的面積比規則。
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