SMT激光钢网制作技术

SMT激光钢网制作技术
2013-11-07 09:30:19 4530 0

前述

在表面贴装装配的回流焊接中，锡膏用于表面贴装元件的引脚或端子与焊盘之间的连接。有许多变量，如锡膏、丝印机、锡膏应用方法和印刷工艺过程。在印刷锡膏的过程中，基板放在工作台上、机械地或真空夹紧定位，用定位销或视觉来对准。在手工或半自动印刷机中，锡膏是手工地放在模板上，这时印刷刮刀处于模板的另一端。在自动印刷机中，锡膏是自动分配套工程。在印刷过程中，印刷刮刀向下压在模板上使模板底面接触到电路板顶面。当刮刀走过所开孔的整个图形区域长度时?锡膏通过模板上的开孔印刷到焊盘上。模板印刷过程为接触印刷。刮刀的磨损、压力和硬度决定印刷质量，应该仔细监测。刮刀边缘应该锋利和直线。刮刀压力低造成遗漏和粗糙的边缘，而刮刀压力高或很软的刮板将引起斑点状的印刷，甚至可能损坏刮刀和模板。过高的压力也倾向于从宽的开孔中挖出锡膏，引起焊锡圆角不够。常见有两种刮刀类型橡胶或聚氨酯刮刀和金属刮刀。当使用橡胶刮刀时使用橡胶硬度计为70°—90°硬度的刮刀。当使用过高的压力时将会导致渗入到模板底部的锡膏造成锡桥。故要求频繁的底部抹擦，增大了工作量。为了防止底部渗透，焊盘开口在印刷时必须提供密封作用。这也取决于模板开孔壁的粗糙度。随着更密间距元件的使用，金属刮刀的用量在增加。它们由不锈钢或黄铜制作具有平的刀片形状，使用的印刷角度为60°—65°。一些刮刀涂有润滑材料,因为使用较小的角度因此不需要锋利。它们比橡胶刮板成本要贵得多，并可能引起模板磨损。 <o:p></o:p>

使用不同的刮刀类型在使用标准元件的密脚元件的印刷电路装置（PCA）中是有区分的。锡膏量的要求对每一种元件有很大的不同。密间距元件要求比标准表面贴装元件少得多的焊锡量。通过焊盘面积和厚度来控制锡膏量。

一、模板材料 <o:p></o:p>

1、网框 <o:p></o:p>

网框分活动网和固定网框，活动网框直接将钢片安装在框架上?一个网框可以反复使用。固定网框是用胶水将丝网纱粘覆在网框上，后者又通过胶水固定。固定网框较易获得均匀的钢片张力，张力大小一般为35~48N/cm2。（正常固定网框的允许张力为35牛顿—42牛顿。嘉立创公司采用固定网框，张力正常为40牛顿。）<o:p></o:p>

? 2、网纱 <o:p></o:p>

网纱用于固定钢片和网框，可分为不锈钢丝网和高分子聚脂网。不锈钢丝网常用100目左右，可提供较稳定足够的张力。只是使用时间过长后，不锈钢丝网易变形失去张力。聚脂网网蝇有机物是常采用100目，它不易变形。使用寿命长久。 <o:p></o:p>

3、薄片 <o:p></o:p>

即用来开孔的铜片、不锈钢片、镍合金、聚脂物等。嘉立创科技的模板统一采用美国优质304不锈钢片，该钢片以其优异的机械性能大大提高模板的使用寿命。 <o:p></o:p>

4、胶水 <o:p></o:p>

用来粘贴网框和钢片的胶水在模板中作用较大。嘉立创科技针对不同客户的使用情况，专门采用丹麦AB胶水及日本黄胶水，此胶水可保持牢固的粘着力，并且可抵抗各种模板清洗剂的复杂清洗。

二、蚀刻模板 <o:p></o:p>

金属模板和柔性金属模板是使用两个阳性图形通过从两面的化学研磨为蚀刻的。在这个过程中，蚀刻不仅在所希望的垂直方向进行?而且在横向也有。这叫做底切，开孔比希望的略大。因为50/50从两面进行蚀刻，其结果是几乎直线的孔壁，在中间有微微沙漏形的收窄。 <o:p></o:p>

因为电蚀刻模板孔壁可能不平滑。电抛光，即后工序孔壁处理一个微蚀刻工艺，是达到平滑孔壁的一个方法。另一个达到较平滑孔壁的方法是镀镍层。抛光后光滑的表面对锡膏的释放是好的，但可能引起锡膏越过模板表面而不在刮刀前滚动。这个问题可通过选择性地抛光孔壁，而不是对整个模板表面进行处理。镀镍进一步改善平滑度和印刷性能。 <o:p></o:p>

三、激光切割模板 <o:p></o:p>

激光切割是一种减去工艺，但它没有底切问题。模板直接从Gerber数据制作，因此开孔精度得到改善。数据可按需要调整以改变尺寸，更好的过程控制也会改善开孔精度。激光切割模板的孔壁的垂直。激光切割的模板会产生粗糙的边缘。因为在切割期间汽化的金属变成金属渣。这可能引起锡膏阻塞。更平滑的孔壁可通过电抛光后处理。激光切割的模板，如果没有预先对需要较薄的区域进行化学腐蚀，就不能制成台阶式多级模板。 <o:p></o:p>

四、电抛光模板 <o:p></o:p>

抛光是一种电解后处理工艺，“抛光”孔壁，结果表面摩擦力减少锡膏释放良好和空洞减少。它也可大大减少模板底面的清洁。电抛光是通过将金属箔接到电极上并把它浸入酸液中反应来达到的。电流使腐蚀剂首先侵蚀孔的较粗糙表面，至孔壁的作用大于对金属铂顶面和底面的作用，结果得到“抛光”的效果。然后，在腐蚀剂对顶面和底面作用之前，将金属铂移走。这样孔壁表面被抛光。因此锡膏将被刮刀有效地在模板表面上滚动（而不是推动并填满孔洞)。 <o:p></o:p>

五、电铸成型模板<o:p></o:p>

SMT钢网制作模板的第三种工艺是一种加成工艺，最普遍地叫电铸成型。在这个工艺，镍沉积在铜质的阴极心上形成开孔。一种光敏干肖片叠层在铜箔上，大约0.25厚度，胶片用紫外光通过有模板图案的遮光膜进行聚合。经过显影后在铜质心上产生阴极图案。只有模板开孔处保持用光刻胶覆盖。然后在光刻胶的周围通过镀镍形成了模板在达到所希望的模板厚度后，把光刻胶从开孔除掉，电铸成型的镍箔通过弯曲从铜心上分开。电铸成形具有独特的密封特性，减少锡桥对模板底面的清洁的需要。该工艺提供近乎完美的定位，没有几何形状的限制，具有内在梯形的光滑孔壁和低表面摩擦力，以便于锡膏释放。其过程如下：通过在一个要形成开孔的基板（或蕊模）上显影光刻胶?，然后逐个原子、逐层地在光刻胶周围电镀出模板。镍原子被光刻胶偏转，产生一个梯形结构。然后，当模板从基板取下，顶面变成接触面产生密封效果。可选择0.001-0.012//范围的连续的镍厚度。该工艺适合超密间距。例如?0.008-0.16?或者其它应用。它可达到1：1的纵横比。<o:p></o:p>

六、电铸模板特性<o:p></o:p>

1、采用镍质材料?模板表面粘力较小?利于焊膏脱模。 <o:p></o:p>

2、模板表面及锥形孔壁便于控制?以利于焊球滚动及脱模。<o:p></o:p>

3、极高的位置精度和极底的开孔误差?特别适合于超细间距焊盘。 <o:p></o:p>

4、孔壁光滑?无需毛刺后工艺工序处理。 <o:p></o:p>

5、比不锈钢板硬度增加30%?使用寿命可达50万次以上。 <o:p></o:p>

6、电铸板没有锡球?极大地降低了网板清洗的时间和次数。<o:p></o:p>

7、镍质硬度>500VH。 8、最小开孔尺寸1mil。<o:p></o:p>

9、开孔尺寸公差±0.1mil。 <o:p></o:p>

10、开孔位置核差±0.1mil。 <o:p></o:p>

七、模板的清洗 <o:p></o:p>

模板清洁已经在表面贴装和通孔技术中扮演越来越重要的角色。密间距与超密间距的零件，与其它先进封装一起，都给模板清洁带来新的重要要求。为了在印刷密间距过程中达以持续的高品质和精度的可再生水平，模板上一定不能有锡膏残留物。<o:p></o:p>

八、清洗剂要求清洗剂必须是实用、有效、并且对工人的作业环境都是安全的。它们必须能够清除在误印装配A-和B0两面上的各种锡膏和助焊剂残留、未固化的胶等其它杂质。模板过框必须可以适合于清洗条件?如?温度、时间、机械能量和清洁化学品等?。边框由酯纤维组成?它是通过环氧树脂层压到框架上。超过130 ℃ 的温度会引起树脂层软化?导致模板缺陷。另外?如果以受长时间的高温清洗过程?铝框架、不锈钢片的聚酯纤维之间的温度膨胀系数可能使密间距开孔变形。 <o:p></o:p>

九、模板下的擦拭 <o:p></o:p>

有效的浴剂是可能溶解锡膏中的助焊剂和粘合剂并具有高于110 ℃ 闪点的溶剂。溶剂棒在整个纸宽上施加一定量的溶剂，重要的是纸与溶剂的特性要匹配，以减少纸上溶剂的吸收和溶剂的消耗。一旦施加溶剂之后，真空系统帮助从模板的开孔中去掉残留锡膏。擦拭频率一般由以下各因素所决定：包括模板类型、锡膏、<font face="

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