SMT 鋼網(wǎng)網(wǎng)板設(shè)計課件

1、鋼網(wǎng)設(shè)計,SMT,工藝制程控制,1,鋼網(wǎng)設(shè)計,印刷或滴注,貼,片,回,流,印刷引起的工藝問題占,SMT,過程,70,2,鋼網(wǎng)設(shè)計,鋼網(wǎng)的設(shè)計要求,鋼網(wǎng)材料和制造工藝,鋼網(wǎng)的開孔設(shè)計,鋼網(wǎng)的制作指標(biāo),3,一,鋼網(wǎng)的設(shè)計要求,正確的錫膏量或膠量,可靠的焊點或粘結(jié)強度,良好的釋放后外形,可靠穩(wěn)定的接觸,容易定位和印刷,良好的工藝管制能力,4,影響鋼網(wǎng)設(shè)計的因素,Y,G,W,H,X,T,L,元件封裝種類,焊盤的設(shè)計,印刷機性能,元件種類的混合范圍,焊點質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),錫膏性能,5,膠量的需求,考慮因素,器件的重量,焊盤間距,器件的,STAND OFF,值的大小,器件在貼片過程中不至于使膠,污染焊盤和焊端,6

2、,二,鋼網(wǎng)材料與制造工藝,常用鋼網(wǎng)材料的比較,Performance,黃銅,不銹鋼,鉬,42,號合金,鎳,成本,可蝕刻性能,化學(xué)穩(wěn)定性,機械強度,細(xì)間距開口的能力,Note,Note,Note,需要電拋光工藝,7,常用鋼網(wǎng)材料的比較,以,黃,銅,為,基,準(zhǔn),Material,密度,抗拉強度,楊氏模量,CTE,價格,黃銅,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,不銹鋼,0.97,1.8,1.7,0.6,1.4,鎳,1.1,0.7,1.9,0.7,2.9,鉬,1.5,2.1,3.0,0.3,2.0,42,號合金,1.1,2.0,1.6,0.3,2.2,8,鉬質(zhì)鋼片特性,自潤滑特性,比不銹鋼密度還高

3、,耐用性能好：較高的伸縮,性、抗拉強度和硬度,抗腐蝕力較強,優(yōu)良的外形或尺寸穩(wěn)定性,9,鉬和不銹鋼鋼網(wǎng)的比較,不銹鋼,鉬,鉬材網(wǎng)板的孔壁更光滑,10,鋼網(wǎng)加工方法,化學(xué)腐蝕工藝,對不銹鋼也有好的制作工藝,能力,通常是由雙面侵蝕,step,stencil,用單面,最經(jīng)濟和常用的技術(shù),最適合,step stencil,制作,CAD DATA,Manufacturer-dependent,Correction factor,Photo-land pattern,Etching Process,Framing,11,化學(xué)腐蝕工藝的缺點,工藝所依靠的光繪技術(shù)對溫度和濕度有一定的敏感性,工藝控制相對較難，

4、對于大小開孔都同時腐蝕較難控制,單面腐蝕孔壁效果較差。雙面腐蝕又因不同光繪工序而,精度較差,孔壁的形狀對錫膏的釋放不利,較難在腐蝕工藝中做個別工藝微調(diào),不適合用于微間距工藝上,12,鋼網(wǎng)加工方法,激光切割工藝,常用在不銹鋼材料上,從鋼網(wǎng)的底部切割以獲得梯,性開孔孔壁,投資大（有時價格較高,多開孔情況下制造速度較慢,能處理微間距技術(shù),CAD DATA,Auto-data-conversion,fed to machine,Cutting Process,Framing,缺點,孔壁較粗糙,不能制造,step,鋼網(wǎng),成本和質(zhì)量的改進(jìn)使這門技術(shù)更加受到歡迎,13,鋼網(wǎng)加工方法,電鑄工藝,一般采用鎳為網(wǎng)

5、板材料,機械性能較不銹鋼更好,很好的開孔光滑度和精度,可以制出任何厚度的鋼網(wǎng),能制出密封墊效果,缺點,價格高,有時太過光滑，不利于錫膏滾動,CAD DATA,Manufacturer-dependent,Correction factor,Photo-land pattern,Etching B=Y-0.05,C=0.15*A,R=0.1,0805,以上（含,0805,封裝（電感元件,鉭電容元件、保險管元件除外,A=X-0.05; B=Y-0.1,C=0.3*A,R=0.15,電感元件以及保險管元件,0805,以上,含,0805,封裝,A=X-0.05,B=Y-0.1,C=0.2*A,R=0.

6、15,采用如下圖所示,V,形開口,X,A,B,Y,C,R,圖五,25,焊膏印刷鋼網(wǎng)開口設(shè)計,chip,元件,對于封裝形式為如下所示發(fā)光二極管元件，其鋼網(wǎng)開口采,用如下圖所示的開口,鉭電容鋼網(wǎng)開口尺寸與焊盤尺寸為,1:1,的關(guān)系,對于,0402,器件，鋼網(wǎng)開口與焊盤設(shè)計為,1,1,的關(guān)系,特殊說明,發(fā)光二極管器件外形封裝,A,X,B,Y,A=X-0.1,B=Y-0.1,圖六,26,焊膏印刷鋼網(wǎng)開口設(shè)計,小外形晶體類,1,SOT23-1,SOT23-5,開口設(shè)計與焊盤為,1,1,的關(guān)系。如下圖,圖七,27,焊膏印刷鋼網(wǎng)開口設(shè)計,小外形晶體類,2,SOT89,X1,X2,X3,Y1,Y2,A1,A2

7、,A3,B1,B2,B3,圖八,尺寸對應(yīng)關(guān)系,A1=X1,A2=X2,A3=X3,B1=Y1,B2=Y2,B3=1.6mm,28,焊膏印刷鋼網(wǎng)開口設(shè)計,小外形晶體類,3,SOT143,開口設(shè)計與焊盤為,1,1,的關(guān)系。如下圖,圖十,29,焊膏印刷鋼網(wǎng)開口設(shè)計,小外形晶體類,4,SOT223,開口設(shè)計與焊盤為,1,1,的關(guān)系。如下圖,圖十一,30,焊膏印刷鋼網(wǎng)開口設(shè)計,小外形晶體類,5,SOT252,SOT263,SOT-PAK,各封裝的區(qū)別在于下圖中的小焊盤個數(shù)不同,X1,Y1,Y2,A1,B1,B2,圖十二,尺寸對應(yīng)關(guān)系,A1=2/3*X1,B1=2/3*Y1,B2=Y2,31,焊膏印刷鋼網(wǎng)

8、開口設(shè)計,表貼晶振,A,X,B,Y,A=X-0.3,B=Y-0.3,圖十五,2,對于兩腳晶振,焊盤設(shè)計如右,圖，按照,1:1,開口,圖十六,1,對于四腳晶振,焊盤設(shè)計如右,圖所示,32,焊膏印刷鋼網(wǎng)開口設(shè)計,阻排,開口設(shè)計與焊盤為,1,1,的關(guān)系，如下圖,33,焊膏印刷鋼網(wǎng)開口設(shè)計,周邊型引腳,IC,1,Pitch,0.65mm,的,IC,X,Y,A,B,X=A，B=0.9*Y,R,圓弧倒角R=0.05,圖十七,2,Pitch,0.65mm,的,IC,X,Y,A,B,X=A，B=Y,R,圓弧倒角R=0.08,圖十八,34,焊膏印刷鋼網(wǎng)開口設(shè)計,BGA,1,PBGA,鋼網(wǎng)開口與焊盤為,1,1,的

9、關(guān)系,Pitch,0.8mm,的,PBGA,推薦鋼網(wǎng)開口為與,焊盤外切的方形,R,0.05,圖二十,35,焊膏印刷鋼網(wǎng)開口設(shè)計,BGA,2,CBGA,CCGA,對于,1.27mm,間距的,CBGA,或,CCGA,器件,其對應(yīng)鋼網(wǎng)開口應(yīng)為,30mil,的圓形開口,對于,1.0mm,間距的,CBGA,或,CCGA,器件,其對應(yīng)鋼網(wǎng)開口應(yīng)為,24mil,的圓形開口,36,焊膏印刷鋼網(wǎng)開口設(shè)計,BGA,維修用植球小鋼網(wǎng),開口設(shè)計為圓形，其直徑比,BGA,上小錫球的直徑大,0.15mm,BGA,維修用植球小鋼網(wǎng)的厚度統(tǒng)一為,0.3mm,特殊說明,37,焊膏印刷鋼網(wǎng)開口設(shè)計,通孔回流焊器件,焊點焊膏量的計

10、算,焊點焊膏量,Hv,Lv,V,2,Hv,通孔的容積,Lv,是管腳所占通孔的體積,2,是因為焊膏的體積收縮比為,50,V,上下焊膏焊接后腳焊縫的體積,方形管腳的焊膏量,R,2,H,LWH,V,2,圓形管腳的焊膏量,R,2,H,r,2,H,V,2,R,通孔插裝器件的插裝通孔半徑,L,矩形管腳長邊尺寸,W,矩形管腳短邊尺寸,r,圓形管腳半徑,H,焊點填充厚度,V=0.215R,2,2,0.2234R1,r,R1,腳焊縫的半徑,注：在實際的工程運算中,V,可以忽略掉,38,焊膏印刷鋼網(wǎng)開口設(shè)計,通孔回流焊器件,鋼網(wǎng)開口的計算,鋼網(wǎng)開口面積焊點需求的焊膏量,鋼網(wǎng)的厚度,圓形鋼網(wǎng)開口半徑,R,鋼網(wǎng)開口面

11、積,1/2,方形鋼網(wǎng)開口長度,A,鋼網(wǎng)開口面積,1/2,矩形鋼網(wǎng)開口長度,L,鋼網(wǎng)開口面積,鋼網(wǎng)開口寬度,鋼網(wǎng)開口一般情況下以孔的中心為對稱,如果在錫量不滿足的前提下，鋼網(wǎng)開口的中心可以相對通孔的中心發(fā)生偏移,為避免連錫，相鄰管腳的鋼網(wǎng)開口之間至少應(yīng)該保持,10mil,的間隙,為避免錫珠，鋼網(wǎng)開口應(yīng)避開器件本體下端的小支撐點,39,焊膏印刷鋼網(wǎng)開口設(shè)計,大焊盤,L,當(dāng)一個焊盤長或?qū)挻笥?4mm,時（同時另一邊尺寸大于,2.5mm,此時鋼網(wǎng)開口需加網(wǎng)格填充，網(wǎng)格線寬度為,0.4mm,網(wǎng)格大小,為,3mm,左右，可視焊盤大小而均分,40,印膠鋼網(wǎng)開口設(shè)計,Chip,件,印膠鋼網(wǎng)開口形狀統(tǒng)一為長條形

12、，如下圖所示,W,A,Y,B,圖二十五,鋼網(wǎng)開口尺寸見下頁,41,印膠鋼網(wǎng)開口設(shè)計,Chip,件,器件封裝,開口寬度,W,開口長度,B,0603,0.4,Y,0805,0.45,Y,1206,0.55,Y,1210,0.55,Y,1808,0.6,Y,1812,0.6,Y,1825,0.7,Y,2010,0.9,Y,2220,0.9,Y,2225,0.9,Y,2512,1,Y,3218,1.2,Y,4732,1.2,Y,STC3216,0.5,1.6,STC3528,0.6,2.8,STC6032,0.8,3.2,STC7343,1,4.3,未包含在上述表格內(nèi),的,CHIP,元件鋼網(wǎng)開口,寬度

13、按照,W=0.4*A,的,方法計算,當(dāng)按上述算法算出的,W,值超過,1.2mm,時,取,W=1.2mm,42,印膠鋼網(wǎng)開口設(shè)計,小外形晶體管,X,A,Y,B,C,A=X,B=1/2Y,C=0.4,圖二十六,C,D,B,C=3.8,D=1.4,B=1.5,圖二十七,1,SOT23,2,SOT89,43,印膠鋼網(wǎng)開口設(shè)計,小外形晶體管,3,SOT143,W,A,X,W=0.45,A=1/2X,圖二十八,B,A,W,A=1/3*B,W=1.0,圖二十九,4,SOT252,5,SOT223,B,A,C,A=1/2*B,C=0.6,圖三十,44,印膠鋼網(wǎng)開口設(shè)計,SOIC,鋼網(wǎng)開口設(shè)計如下圖所示,W,A

14、,L,B,W=0.35*A,L=0.8*B,當(dāng),W,值按上述算法計算，其值,超過,1.6mm,時，則取,W=1.6,圖三十一,45,四,鋼網(wǎng)制作指標(biāo),結(jié)構(gòu)要求,良好的平整度,四面平衡的張力和良好的,應(yīng)力應(yīng)變能力,位處中央的印刷圖形,足夠的鋼網(wǎng)面積對印刷圖,形比,46,鋼網(wǎng)制造指標(biāo),1,CAD,坐標(biāo)數(shù)據(jù),2,開孔尺寸數(shù)據(jù),3,鋼網(wǎng)材料,4,鋼網(wǎng)厚度,5,鋼網(wǎng)大小和絲網(wǎng)寬度,6,框架大小和在設(shè)備上的安裝,方法,7,印刷圖形基準(zhǔn)（或中心點,8,絲網(wǎng)張力,9,框架的相對印刷方向,10,鋼網(wǎng)厚度,11,清洗劑種類和清洗方法,12,額外要求（如拋光等,這是我們要提供給供應(yīng)商的數(shù)據(jù),47,其他設(shè)計和考慮,孔

15、壁粗糙度：例如小于,3um,開孔位置精度：例如,10um,尺寸穩(wěn)定性：如在,500mm,尺寸范圍,內(nèi)，尺寸變化小于,20um,開孔圖網(wǎng)框平整度：如小于,1mm,形位于網(wǎng)框中間，偏差不超過,2mm,48,制造方法,Laser Cutting,Laser Cutting + Electro-polish,Electro-forming,Chemical Etching,檢驗項目,檢驗內(nèi)容,檢驗結(jié)果,要求,測量結(jié)果,ACC,UAI,REJ,外框尺寸,長,29,寬,29,長,735.0,寬,735.0,鋁框尺寸,長,40,寬,40,長,40,寬,40,鋼片尺寸,長,580,寬,580,長,580.0,寬,580.0,PCB,位置,PCB,居中,PADS,居中,特殊,OK,模板外觀,無折痕變形，無污跡氧化，無,毛刺，孔壁光滑,OK,開口檢查,無多孔漏孔，形狀及尺寸正確,OK,鋁框垂直度,1/150mm,OK,鋁框平整度,1.5mm,0.7mm,四角及中間,張力,N/CM,30,1,2,3,4,5,38,37,39,37,3