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　　鋼網(wǎng)(SMT模板)簡(jiǎn)介

　　鋼網(wǎng)簡(jiǎn)介

　　鋼網(wǎng)(stencils)也就是SMT模板(SMT Stencil)：它是一種SMT專用模具;其主要功能是幫助錫膏的沉積;目的是將準(zhǔn)確數(shù)量的錫膏轉(zhuǎn)移到空PCB上準(zhǔn)確位置。

　　SMT工藝的發(fā)展，SMT鋼網(wǎng)(SMT模板)還被應(yīng)用于膠劑工藝。

　　鋼網(wǎng)(SMT模板)的演變

　　鋼網(wǎng)最初是由絲網(wǎng)制成的，因此那時(shí)叫網(wǎng)板(mask)。開始是尼龍(聚脂)網(wǎng)，后來(lái)由于耐用性的關(guān)系，就有鐵絲網(wǎng)、銅絲網(wǎng)的出現(xiàn)，最后是不銹鋼絲網(wǎng)。但不論是什么材質(zhì)的絲網(wǎng)，均有成型不好、精度不高的缺點(diǎn)。

　　隨著SMT的發(fā)展，對(duì)網(wǎng)板要求的增高，鋼網(wǎng)就隨之產(chǎn)生。受材料成本及制作的難易程序影響，最初的鋼網(wǎng)是由鐵/銅板制成的，但也是因?yàn)橐卒P蝕，不銹鋼鋼網(wǎng)就取代了它們，也就是現(xiàn)在的鋼網(wǎng)(SMT Stencil)。

　　鋼網(wǎng)(SMT模板)分類

　　按SMT鋼網(wǎng)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。

　　激光鋼網(wǎng)制作所需的資料

　　制作激光鋼網(wǎng)需要以下資料：

　　1、PCB　　2、菲林　　3、數(shù)據(jù)文件

　　資料必須：

　　PCB：版次正確，無(wú)變形、損壞、斷裂;

　　菲林：是SMD層及絲印層，注明正反面，確保未受冷受熱，無(wú)折痕;

　　數(shù)據(jù)文件：偉創(chuàng)新鋼網(wǎng)(SMT模板)加工集團(tuán)可接受多種CAD數(shù)據(jù)格式：GERBER、 HPGL、*.JOB、*.PCB、*.GWK、*.CWK、*.PWK、*.DXF、*.PDF;以及下列軟件設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)：PAD2000、 POWERPCB、GCCAM4。14、PROTEL、AUTOCADR14(2000) 、CLIENT98、CAW350W、V2001。

　　數(shù)據(jù)過大時(shí)應(yīng)壓縮后傳送，可使用*.ZIP、*.ARJ、*.LZH等任何壓縮格式;

　　數(shù)據(jù)須含SMT solder paste layer(含有Fiducial Mark數(shù)據(jù)和PCB外形數(shù)據(jù))，還須含有字符層數(shù)據(jù)，以便檢查數(shù)據(jù)的正反面、元件類別等。

　　下面我們重點(diǎn)講一下GERBER文件;

　　GERBER文件是美國(guó)GERBER公司提出的一種數(shù)據(jù)格式;它是將PCB信息轉(zhuǎn)化成多種光繪機(jī)能識(shí)別的電子數(shù)據(jù)，亦稱光繪文件。GERBER文件是一種有X、Y坐標(biāo)和附加命令的軟件結(jié)構(gòu)，GERBER格式正式學(xué)名叫“RS274格式”。它已成為PCB行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)格式文件。

　　GERBER文件結(jié)合Aperture list(亦稱D-Code)文件，定義了圖形的起始點(diǎn)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。

　　鋼網(wǎng)(SMT模板)的制作工藝

　　鋼網(wǎng)的制作工藝有：化學(xué)蝕刻法(chemICal etch)、激光切割法(laser cutting)、電鑄成型法(electroform)。

　　1、化學(xué)蝕刻法(chemical etch)

　　工藝流程：數(shù)據(jù)文件PCB→菲林制作→曝光→顯影→蝕刻→鋼片清洗→張網(wǎng)

　　特點(diǎn)：一次成型，速度較快點(diǎn);價(jià)格便宜。

　　缺點(diǎn)：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(jīng)驗(yàn)、藥劑、菲林)影響大，制作環(huán)節(jié)較多，累積誤差較大，不適合fine pitch鋼網(wǎng)制作法;制作過程有污染，不利于環(huán)保。

　　2、激光切割法(laser cutting)

　　工藝流程：菲林制作PCB→取坐標(biāo)→數(shù)據(jù)文件→數(shù)據(jù)處理→激光切割→打磨→張網(wǎng)

　　特點(diǎn)：數(shù)據(jù)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(jià)格適中。

　　缺點(diǎn)：逐個(gè)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(wǎng)

　　特點(diǎn)：孔壁光滑，特別適合超細(xì)間距鋼網(wǎng)制作法;

　　缺點(diǎn)：工藝較難控制，制作過程有污染，不利于環(huán)保;制作周期長(zhǎng)且價(jià)格太高。

　　鋼網(wǎng)(SMT模板)的開口設(shè)計(jì)

　　鋼網(wǎng)的開口設(shè)計(jì)應(yīng)考慮錫膏的脫模性，它由三個(gè)因素決定：

　　①開口的寬厚比/面積比;②開口側(cè)壁的幾何形狀;③孔壁的光潔度。

　　三個(gè)因素中，后兩個(gè)因素同鋼網(wǎng)的制造技術(shù)決定的，前一個(gè)我們考慮的更多。

　　因?yàn)榧す怃摼W(wǎng)很好的性價(jià)比，所以這里我們重點(diǎn)探討激光鋼網(wǎng)的開口設(shè)計(jì)。

　　首先，我們認(rèn)識(shí)寬厚比和面積比：

　　寬厚比：開口寬與鋼網(wǎng)厚度的比率。

　　面積比：開口面積與孔壁橫截面積的比率，如下圖示：

　　一般地說(shuō)，要獲得好的脫模效果，寬厚比應(yīng)大于1.5，面積比應(yīng)大于0.66。

　　什么時(shí)候考慮寬厚比，什么時(shí)候考慮面積比呢?通常，如果開口長(zhǎng)度沒有達(dá)到寬度的5倍時(shí)，應(yīng)考慮用面積比來(lái)預(yù)測(cè)錫膏的脫模，其它情況考慮寬厚比。

　　以下是一些元件的開口范例：

　　當(dāng)然，對(duì)鋼網(wǎng)進(jìn)行開口設(shè)計(jì)時(shí)，不能一味地追求寬厚比或面積比而忽略了其它工藝問題，如連錫，多錫等;

　　另外，對(duì)于0603(1608)以上的片狀元件，我們應(yīng)該更多地去考慮怎樣防錫珠。

　　以上主要講了錫膏工藝鋼網(wǎng)的開口設(shè)計(jì)，下面我們來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下膠水工藝鋼網(wǎng)(SMT模板)的開口設(shè)計(jì)：

　　膠水因其特性的緣故，開口設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)值很重要。

　　印膠鋼網(wǎng)開口一般開成長(zhǎng)條形或圓孔;非MARK點(diǎn)定位時(shí)應(yīng)開兩個(gè)定位孔。

　　備注：1、長(zhǎng)條形的寬度W應(yīng)為：0.3mm≤W≤2.0mm

　　2、圓孔的直徑為：

　　3、印膠鋼網(wǎng)的厚度一般選擇0.15 mm～0.2mm

　　鋼網(wǎng)(SMT模板)開口設(shè)計(jì)小技巧：

　　1、細(xì)間距IC/QFP，為防止應(yīng)力集中，兩頭圓角;開方形孔的BGA及0402、0201件也一樣子。

　　2、片狀元件的防錫珠開法選擇內(nèi)凹開法，這樣可以有效地預(yù)防元件墓碑。

　　3、鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，開口寬度應(yīng)至少保證4顆錫球能順暢通過。

　　鋼網(wǎng)(SMT模板)的后處理

　　蝕刻及電鑄鋼網(wǎng)一般不做后處理，這里講的鋼網(wǎng)后處理主要針對(duì)激光鋼網(wǎng)而言。

　　因激光切割后會(huì)產(chǎn)生金屬熔渣附著于也壁及開口處，所以一般要進(jìn)行表面打磨;當(dāng)然，打磨也不僅僅是除去熔渣(毛刺)，它同時(shí)也是對(duì)鋼片表面進(jìn)行粗化處理，增加表面摩擦力，以利錫膏滾動(dòng)，達(dá)到良好的下錫效果;

　　有必要地話，還可以選擇“電拋光”，對(duì)除熔渣(毛刺)改善孔壁。

　　鋼網(wǎng)(SMT模板)的清洗

　　SMT鋼網(wǎng)在使用前、中、后、都要進(jìn)行清洗(一般都是用SMT鋼網(wǎng)清洗機(jī)清洗)：

　　在使用前應(yīng)抹拭;

　　在使用過程中也要定期擦拭鋼網(wǎng)底部，以保持鋼網(wǎng)脫模順暢;

　　使用后更要及時(shí)清洗鋼網(wǎng)，以便下次還能得到同樣好的脫模效果。

　　鋼網(wǎng)清洗方式一般有擦拭和超聲波清洗：

　　擦拭

　　用預(yù)先浸泡了清潔劑的不起毛抹布(或?qū)Ｓ娩摼W(wǎng)擦拭紙)去擦拭鋼網(wǎng)，以清除固化的錫膏或膠劑。

　　特點(diǎn)是方便、不受時(shí)間限制、成本低;

　　缺點(diǎn)是能不地清浩鋼網(wǎng)，尤其是密間距鋼網(wǎng)。

　　另外，有些印刷機(jī)帶有自動(dòng)擦拭功能，可設(shè)定印了幾次后自動(dòng)擦拭鋼網(wǎng)底部。這個(gè)過程也是用專用的鋼網(wǎng)擦拭紙，而且動(dòng)作前機(jī)器會(huì)先噴射清潔劑在紙上。

　　超聲波清洗

　　超聲波清洗主要有浸泡式和噴霧式兩種，還有一些廠家用一種半自動(dòng)式的超聲波清洗機(jī)清洗鋼網(wǎng);

　　清洗劑的選擇

　　理想的鋼網(wǎng)清洗劑必須是實(shí)用的、有效的、以及對(duì)人和環(huán)境都安全的，同時(shí)它還必須能夠很好地清除鋼網(wǎng)上的錫膏(膠劑)。現(xiàn)在有專門的鋼網(wǎng)清洗劑，但它可能會(huì)鋼網(wǎng)洗脫，使用時(shí)應(yīng)慎重。若無(wú)特別要求，可用酒精或去離子水代替鋼網(wǎng)專用清潔劑。

　　鋼網(wǎng)(SMT模板)的使用

　　SMT鋼網(wǎng)是一個(gè)“嬌氣”的精密模具，因此，使用時(shí)應(yīng)注意：

　　1、輕拿輕放;

　　2、使用前應(yīng)先清洗(抹拭)鋼網(wǎng)，以去除運(yùn)輸過程攜帶的污物;

　　3、錫膏或紅膠要攪拌均勻，以免堵塞開孔明;

　　4、印刷壓力調(diào)到：以刮刀剛好能刮盡鋼網(wǎng)上的錫膏(紅膠)時(shí)的壓力;

　　5、印刷時(shí)使用貼板印刷;

　　6、刮刀行程走完后，可能地話，停2～3秒再脫模，且脫模速度不宜過快;

　　7、不可用硬物或鋒利的刀具撞擊鋼網(wǎng);

　　8、鋼網(wǎng)用完后應(yīng)及時(shí)清洗干凈，并回包裝箱，置于專用儲(chǔ)藏架上。

　　影響鋼網(wǎng)(SMT模板)品質(zhì)的因素

　　主要有以下幾個(gè)因素會(huì)影響到鋼網(wǎng)的品質(zhì)：

　　1、制作工藝

　　前面我們有探討鋼網(wǎng)的制作工藝，可以知道，工藝應(yīng)當(dāng)是激光切割后做電拋光處理。化學(xué)蝕刻及電鑄都存在做壽 菲林、曝光、顯影等較易產(chǎn)生誤差的工藝，而且電鑄還受基板不平的影響。

　　2、使用的材料

　　包括網(wǎng)框、絲網(wǎng)、鋼片、粘接膠等。網(wǎng)框必須能承受一定程序的接力且有很好地水平度;絲網(wǎng)用聚脂網(wǎng)，它能夠長(zhǎng)時(shí)間保持張力穩(wěn)定;鋼片用304號(hào)，且亞光的會(huì)比鏡面的更加利于錫膏(膠劑)滾動(dòng);粘接膠必須強(qiáng)度足夠且能耐一定的腐蝕。

　　3、開口設(shè)計(jì)

　　開口設(shè)計(jì)的好壞對(duì)鋼網(wǎng)品質(zhì)影響。前面探討過，開口設(shè)計(jì)應(yīng)考慮制作工藝，寬厚比、面積比、經(jīng)驗(yàn)值等。

　　4、制作資料

　　制作資料的完整與否，也會(huì)影響到鋼網(wǎng)品質(zhì)。資料越全越好。同時(shí)，資料并存時(shí)應(yīng)明確以哪個(gè)為準(zhǔn)。還有，一般來(lái)講以數(shù)據(jù)文件制作鋼網(wǎng)可盡可能減少誤差。

　　5、使用方法

　　正確地印刷方法能使鋼網(wǎng)品質(zhì)得到保持，反之，不正確地印刷方法如壓力過大、印刷時(shí)鋼網(wǎng)或PCB不水平等，均會(huì)使鋼網(wǎng)受到損壞。

　　6、清洗

　　錫膏(膠劑)比較容易固化，若不及時(shí)清洗會(huì)堵塞鋼網(wǎng)開口，下次印刷將產(chǎn)生困難。因此，鋼網(wǎng)由機(jī)器上取下后或者在印刷機(jī)上1小時(shí)不印刷錫膏應(yīng)及時(shí)清洗干凈。

　　7、儲(chǔ)存

　　鋼網(wǎng)應(yīng)用特定的儲(chǔ)存場(chǎng)所，不能隨意亂放，這樣可以避免鋼網(wǎng)受到意外傷害。同時(shí)，鋼網(wǎng)不要疊放在一起，這樣即不好拿又可能把網(wǎng)框壓彎。