SMT钢网常识

钢网常识恒都SMT内部学习用李仲昌SMT生产中，我们将锡膏、钢网称为辅助材料，但其重要性都不能忽视。其中模板是整个工艺的第一环节，它的好坏直接影响到印刷质量。据统计，SMT工艺中，印刷引起SMT缺陷引超过60%。其中仅由模板不良而引起的缺陷占35%。因此模板对SMT的品质、生产效率起着至关重要的作用。以下就从钢网的材质、制作工艺、开孔规则、使用与管理、验收参数要求、等方面做简单介绍一：钢网的材质钢网由：1、网框、2、丝网、3、钢片、4、粘结胶水等几部分组成。1、丝网丝网是对钢网张力影响最大的因素。丝网是以一定的张力使网框和钢片连接在一起。编制丝网所采用的纱线分多丝和单丝。由于多丝纱线可能在受力过程中每根丝的受力程度不一样，导致张力一致性不好，现在最长用的为单丝。丝网材质分尼龙网、聚酯网、不锈钢丝网。尼龙网拉伸性较大，且不耐高温，不利于模板黏胶高温干燥。聚酯丝网：物理性能稳定，拉伸性适中，能使网板保持较长时间张力稳定。现行业90%以上使用聚酯丝网。不锈钢丝网：拉伸性小，丝网受力伸张后，恢复原状能力不好，一般不选用。2、钢片钢片对模板质量影响最大。现国内使用的一般都为日本进口的301\304不锈钢片。国产钢片目前质量、硬度、弹性对一些开口较密的模板，达不到要求，使用中明显出现变形。3、网框网框由铝合金制成。不同尺寸大小的钢网，对网框的厚度、宽度要求不同。目前我厂使用的550*500㎜的钢网网框宽（40㎜）厚（30㎜）370*470㎜的钢网，网框宽（30㎜）厚（20㎜）4、粘结胶水胶水早期国内制造商采用930快干胶水，但这种胶水虽然干燥快速，但耐清洗能力欠佳，因此后来逐渐被双组分树脂胶水所取代。二、钢网的制作工艺钢网的制作方法：1、蚀刻法2、激光法3、电铸法1、蚀刻制作工艺客户的原始资料数据处理菲林制作双面压膜曝光显影蚀刻先用光绘或照相的方法制出底板，底板是曝光的掩膜，上有整块电路板的焊盘图案。在金属两面垫压上干膜，干膜是一种光敏抗蚀剂。用底版作为掩膜，对干膜曝光，使干膜发生光化学反应。显影后，固化的干膜把金属板上需要保留的部分掩蔽上，而把需要镂空的部位裸露出来，即形成一种负性焊盘图案。腐蚀去膜，用化学药液腐蚀掉未被掩蔽的位置。脱膜用化学药液溶解去掉掩蔽干膜，从而得到焊盘处镂空的金属板。粘网检验、包装蚀刻工艺优缺点优点：成本低缺点：①、不环保②、孔壁粗糙，形状失控，焊膏透过性极差。因为腐蚀时，药液不仅垂直方向溶解金属，而且还不停地蚀刻侧壁，使得不论是欠腐蚀、过腐蚀，还是腐蚀时间控制合适都难得到满意的开孔形状和孔壁的表面光法度，对焊盘释放有非常不利的影响。③、位置精度低，开孔尺寸不准确。因为需要光绘或照相才可获得掩膜底板，又必须曝光才能完成图形转移，使最终模板的尺寸受多个过程影响，难免出现位置误差。同时，底板的精度，图形转移过程,侧腐蚀都使开孔尺寸难于控制。2、激光制作工艺客户的原始资料数据处理（计算机控制）激光切割（计算机控制）粘网检验、包装基本原理：激光切割一般由激光头移动定位系统和软件三部分组成。被加工的片状材料张在工作台的夹具上，移动定位系统驱动工作台或激光头，使得被切割材料在切割头下高速运动。激光头由光源部分和切割头组成：光源部分产生波长很短的聚集光束，激光速通过切割头，垂直聚集在被切割的材料表面上，加热、融化、蒸发被切割材料形成切缝，闭合的切缝形成焊盘形成焊盘开孔。软件部分用于数据接收处理并控制和驱动激光头以及移动系统。激光工艺优缺点优点：①、精度高。模板上漏孔的位置精度和尺寸精度都有保证（误差3um)。②、加工周期短（数据驱动）。③、计划控制、质量一致性好，不靠复杂的化学配方和工艺参数控制数量。④、孔壁光滑，粗糙度﹤3um,更可以靠光束聚焦特性使开孔上小下大，有一定锥度，便于焊膏释放，焊盘施加体积和形状可以控制。⑤、不用化学药液，不需化学处理，无环境污染。缺点：①、成本较高。3、电铸制作工艺客户资料数据处理菲林制作贴膜曝光显影电沉积剥离基板粘网检验、包装先用光绘或照相的方法制出底板，底板是曝光的掩膜，上有整块电路板的焊盘图案。准备金属芯板，并在芯板两面热压干膜，一面的干膜用于保护，另一面的干膜用于形成图形。使固化的干膜在芯板上形成正性焊盘图案。即把将来模板需要镂空的部分用于干膜盖住，而把将来模板上需要保留的部分露出。电镀金属，因为干膜是一种抗电镀的材料，所以只有没有干膜覆盖的芯板部位上才能镀上金属。去掉干膜，把电镀形成的金属从芯板战剥离下来，这样就得到了焊接盘处镂空的金属板。电铸工艺优缺点优点：①、孔壁平滑：孔壁粗糙度：0.4um.②、开口位置精度高：±0.6um.③、镀镍表面更加光滑④、孔壁锥度稳定在5°-6°，使锡膏更易脱膜⑤、比不銹钢激光模板硬度增加30%，不易更形，使用寿命大大提高⑥、模板正反面镜面抛光，锡球流动性更佳，模板印刷后免清洗⑦、轻松制作PITCH≧0.30㎜的超细QFP及微小间距的SOP、BGA、CSP等⑧、针对同一PCB不同电子元件锡量的要求，可在同一块模板上做出不同厚度，从而极大地提高了印刷焊接工艺。缺点：①、成本比激光法更高。三、钢网开口规则钢网的厚度和开口尺寸决定了锡膏的涂覆量和准确程度。在大的开口原则（IPC模板开口规范）下，要根据PCB表面处理方式的不同、焊盘大小的不同、锡量要求的不同等自身实际情况确定不同的开口方法。1、厚度要求一般网板的厚度应以满足最细间距OFP、BGA为前提。如PCB上有0.5㎜PITCH以下（间距）QFP和CHIP0402元件，网板厚度0.12㎜如PCB上有0.5㎜PITCH（间距）QFP和CHIP0603元件，网板厚度0.15㎜2、开口尺寸、形状要求总原则依据IPC-7525钢网设计指南要求，为保证锡膏能顺畅地从网板开孔中释放到PCB焊盘上，在网板的开孔方面，主要依赖于三个因素：第一：面积比大于0.66，宽厚比大于1.5。第二：网孔孔壁光滑。尤其对于间距小于0.5㎜的QFP，制作过程中要求做电抛光处理。第三：以印刷面为上面，网孔上开口应比上开口宽0.01㎜或0.02㎜，即开口成倒锥形，便于锡膏释放，同时减少网板清洁次数。通常情况下，SMT元件其网板开口尺寸和形状与焊盘一致，按1比1方式开口。特殊情况下，一些特别SMT元件，其网板开口尺寸和形状有特别规定。2、开口尺寸、形状要求特别SMT元件网板开口CHIP元件0603以上元件，为有效防止锡珠的产生，做防锡珠处理。IC对于标准焊盘设计，PITCH大于等于0.65的IC，开口宽度为焊盘宽度的90%，长度不变。对于标准焊盘设计，PITCH小于等于0.5的IC，开口宽度为0.25㎜，长度不变。2、开口尺寸、形状要求其他情形一个焊盘过大，通常一边大于4㎜，另一边不小于2.5㎜时，为防止锡珠的产生以及张力作用引起的位移，网板开口建议采用网格线分割的方式，网格线宽度为0.5毫米，网格大小为2毫米，可按焊盘大小均分。