钢网的制作流程与规范

2020-05-19 12:01:49 115

随着电子产品的高速发展,元器件开始变得越来越小,对钢网的要求也变得越来越高,根据制作工艺不同,钢网主要有化学蚀刻法、激光切割法和电铸成型法。钢网主要由网框、丝网、钢片和粘结胶水等几部分组成。

一、制作钢网的材料
1、网框

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)

2、网纱

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。

3、薄片

即用来开孔的铜片、不锈钢片、镍合金、聚脂物等。模板一般采用外国优质301/304不锈钢片,外国钢片以其优异的机械性能大大提高模板的使用寿命。

4、胶水
用来粘贴网框和钢片的胶水在模板中作用较大,可针对不同客户的使用情况,专门采用的胶水,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。

钢网

二、制作方法

1、化学蚀刻法

工艺流程:数据文件PCB→菲林制作→曝光→显影→蚀刻→钢片清洗→张网

特点:一次成型,速度较快点;价格便宜。

缺点:易形成沙漏形状(蚀刻不够)或开口尺寸变大(过度蚀刻);客观因素(经验、药剂、菲林)影响大,制作环节较多,累积误差较大,不适合fine pitch钢网制作法;制作过程有污染,不利于环保。

2、激光切割法

工艺流程:菲林制作PCB→取坐标→数据文件→数据处理→激光切割→打磨→张网

特点:数据制作精度高,客观因素影响小;梯形开口利于脱模;可做精密切割;价格适中。

缺点:逐个切割,制作速度较慢。

3、电铸成型法

工艺流程:基板上涂感光膜→曝光→显影→电铸镍→成型→钢片清洗→张网

特点:孔壁光滑,特别适合超细间距钢网制作法。

缺点:工艺较难控制,制作过程有污染,不利于环保;制作周期长且价格太高。

钢网制作

三、开口设计

钢网的开口设计应考虑锡膏的脱模性,它由三个因素决定:

①开口的宽厚比/面积比;②开口侧壁的几何形状;③孔壁的光洁度。

三个因素中,后两个因素同钢网的制造技术决定的,前一个我们考虑的更多。

因为激光钢网很好的性价比,所以这里我们重点探讨激光钢网的开口设计。

首先,我们认识宽厚比和面积比:宽厚比:开口宽与钢网厚度的比率。面积比:开口面积与孔壁横截面积的比率

一般地说,要获得好的脱模效果,宽厚比应大于1.5,面积比应大于0.66。

当然,对钢网进行开口设计时,不能一味地追求宽厚比或面积比而忽略了其它工艺问题,如连锡,多锡等。另外,对于0603(1608)以上的片状元件,我们应该更多地去考虑怎样防锡珠。

钢网(SMT模板)开口设计小技巧:

1、细间距IC/QFP,为防止应力集中,最好两头圆角;开方形孔的BGA及0402、0201件也一样子。

2、片状元件的防锡珠开法最好选择内凹开法,这样可以有效地预防元件墓碑。

3、钢网设计时,开口宽度应至少保证4颗最大锡球能顺畅通过。

开口设计

                                             钢网开口设计

四、后期处理

蚀刻及电铸钢网一般不做后处理,这里讲的钢网后处理主要针对激光钢网而言。

因激光切割后会产生金属熔渣附着于也壁及开口处,所以一般要进行表面打磨;当然,打磨也不仅仅是除去熔渣(毛刺),它同时也是对钢片表面进行粗化处理,增加表面摩擦力,以利锡膏滚动,达到良好的下锡效果。有必要地话,还可以选择“电抛光”,对完全除熔渣(毛刺)改善孔壁。

不同的制作工艺、使用的原材料和开口设计都会对钢网的品质产生重要的影响,所以掌握钢网的制作流程与规范是非常必要的。

 

 

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