SMT钢网设计最全基础知识培训[1].docx

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1、SMT工艺制程控制钢网设计第 51 页钢网设计SMT过程印刷或滴注贴 片 回流印刷引起的工艺问题占：70钢网设计 钢网的设计要求 钢网材料和制造工艺 钢网的开孔设计 钢网的制作指标一.钢网的设计要求正确的锡膏量或胶量 可靠的焊点或粘结强度良好的释放后外形可靠稳定的接触 容易定位和印刷良好的工艺管制能力影响钢网设计的因素L W HTG X Y元件封装种类焊盘的设计印刷机性能元件种类的混合范围焊点质量标准锡膏性能胶量的需求考虑因素z 器件的重量z 焊盘间距z 器件的STAND OFF值的大小z 器件在贴片过程中不至于使胶 污染焊盘和焊端二.钢网材料及制造工艺常用钢网材料的比拟Performance

2、黄铜不锈钢钼42号合金镍本钱 可蚀刻性能 化学稳定性 机械强度 细间距开口的能力Note Note Note：需要电抛光工艺常用钢网材料的比拟 以 黄 铜 为 基 准 Material密度抗拉强度杨氏模量CTE价格黄铜不锈钢镍钼42号合金钼质钢片特性自润滑特性比不锈钢密度还高耐用性能好：较高的伸缩 性、抗拉强度和硬度。抗腐蚀力较强优良的外形或尺寸稳定性钼和不锈钢钢网的比拟不锈钢钼钼材网板的孔壁更光滑CAD DATA钢网加工方法化学腐蚀工艺Manufacturer-dependentCorrectionfactorPhoto-landpatternEtchingProcessFraming对不锈

3、钢也有好的制作工艺 能力通常是由双面侵蚀。step stencil用单面最经济和常用的技术最适合step stencil制作化学腐蚀工艺的缺点 工艺所依靠的光绘技术对温度和湿度有一定的敏感性。 工艺控制相对较难，对于大小开孔都同时腐蚀较难控制。 单面腐蚀孔壁效果较差。双面腐蚀又因不同光绘工序而 精度较差。 孔壁的形状对锡膏的释放不利。 较难在腐蚀工艺中做个别工艺微调。 不适合用于微间距工艺上。钢网加工方法激光切割工艺CAD DATAAuto-data-conversionfedtomachineCuttingProcessFraming 常用在不锈钢材料上 从钢网的底部切割以获得梯 性开孔孔壁

4、 投资大有时价格较高 多开孔情况下制造速度较慢 能处理微间距技术缺点孔壁较粗糙不能制造step钢网本钱和质量的改良使这门技术更加受到欢送 钢网加工方法电铸工艺CAD DATAManufacturer-dependentCorrectionfactorPhoto-landpatternEtching & forming ProcessFraming一般采用镍为网板材料机械性能较不锈钢更好很好的开孔光滑度和精度可以制出任何厚度的钢网能制出密封垫效果缺点价格高有时太过光滑，不利于锡膏滚动钢网加工方法镀镍和抛光工艺外表镀镍：在标准的腐蚀工艺後做外表镀镍处理。 提高外表的光滑度来得到较好的释放性能。抛光

5、处理：相对较新的工艺，采用二次腐蚀抛光 到达使孔壁较光滑的效果。抛抛光前光 的效果抛光后腐蚀工艺激光工艺不同工艺孔壁的比拟腐蚀工艺腐蚀工艺过蚀激光切割工艺电铸工艺激光切割工艺及腐蚀工艺微间距开孔的比拟腐蚀工艺激光工艺激光切割及化学腐蚀工艺是目前使用最多的钢网制作工艺钢网工艺技术总结腐蚀工艺：经济，特别适于一般非微间距技术用途 质量会因钢网厚度而变，工艺控制能力不佳激光切割工艺：质量较腐蚀工艺好 不适合用于厚度变化钢网上Step-Stencil可配合抛光使释放质量更好电铸工艺：质量较好，但本钱很高，供给商少 不适合用于厚度变化钢网 不需使用抛光等技术也有很好的释放质量抛光和镀镍：使孔壁更光滑的工

6、艺，用在化学腐蚀和激光工 艺后，影响开孔尺寸，必须给予补偿三.钢网的开孔设计LW开孔尺寸设计的根本原那么LmaxD2Wmin=5 solder powder size印刷不良造成的焊接缺陷少锡锡珠立碑连锡红胶上焊盘掉件钢网开口的一般原那么LW以化学腐蚀方法制作：W/D1.6 激光切割用“钼制作W/D1.2 激光切割(无抛光工艺，用不锈钢片制作W/D1.5 开口面积及孔壁面积之比:Area ratio=L*W/(2*(L+W)*D)D钢片厚度钢片厚度的选择原那么：开口宽度和钢片厚度的比例要适宜，且要有适宜的开口面积 及孔壁面积之比，以便于印刷过程中锡膏的释放。常见的钢片厚度有：mmmm按开口(不

7、锈钢材料)钢网 厚度电抛光细间 距长 方形 开口长宽比10且最近开口中心 距长宽比10长宽比10且最近开口中心距长宽比10且最近开口中心距圆形 开口最近开口中心距最近开口中心距最近开口中心距最近开口中心距矩形 开口长*宽m且长*宽3mm*3mm长*宽mm且长*宽3mm*3mm长*宽且长*宽3mm*3mm长*宽长*宽3mm*3mm印胶原那么胶量足以将零件粘住并有足够的机械强度，胶在印刷和 贴片过程中不会污染焊盘和器件的焊端。m，在PCB上无封装比0805m时，不推荐使用印胶方式。采用如下列图所示“VC形开口。具体的钢网开口尺寸如下：0603封装：5；C=0.15*A 0805以上含0805封装电

8、感元件、Y BR 钽电容元件、保险管元件除外：A=X-0.05; B=Y-0.1AX 图五 电感元件以及保险管元件，0805以上含0805封装:特殊说明：对于封装形式为如下所示发光二极管元件，其钢网开口采用如下列图所示的开口钽电容钢网开口尺寸及焊盘尺寸为1:1的关系对于0402器件，钢网开口及焊盘设计为1：1的关系BY发光二极管器件外形封装图六A=X-0.1B=Y-0.11、SOT23-1、SOT23-5开口设计及焊盘为1：1的关系。如下列图：图七2、SOT89X3 A3 B3Y2 B2YX1 X2B1A1 A2图八尺寸对应关系：A1=X1； A2=X2；A3=X3B1=Y1； B2=Y2；B

9、3=1.6mm3、SOT143开口设计及焊盘为1：1的关系。如下列图：图十焊膏印刷钢网开口设计小外形晶体类4、SOT223开口设计及焊盘为1：1的关系。如下列图：图十一小外形晶体类5、SOT252，SOT263，SOT-PAK各封装的区别在于下列图中的小焊盘个数不同X1A1Y1B1Y2B2图十二尺寸对应关系：A1=2/3*X1B1=2/3*Y1；B2=Y2 表贴晶振1、对于四脚晶振焊盘设计如右 图所示。AA=X-0.3XB=Y-0.3Y图十五2、对于两脚晶振焊盘设计如右 图，按照1:1开口。 图十六 阻排开口设计及焊盘为1：1的关系，如下列图：焊膏印刷钢网开口设计 周边型引脚ICR1、Pitc

10、h0.65mmYB的ICXA图十七X=A，B=0.9*Y圆弧倒角R=0.052、Pitch0.65mm的ICRYBXAX=A，B=Y图十八圆弧倒角R=0.08焊膏印刷钢网开口设计 BGA1、PBGA钢网开口及焊盘为1：1的关系。Pitch 0.8mm的PBGA，推荐钢网开口为及 焊盘外切的方形：R0.05图二十焊膏印刷钢网开口设计 BGA2、CBGA，CCGA对的CBGA或CCGA器件， 其对应钢网开口应为30mil的圆形开口。对的CBGA或CCGA器件， 其对应钢网开口应为24mil的圆形开口。焊膏印刷钢网开口设计 BGA维修用植球小钢网特殊说明：开口设计为圆形，其直径比BGAm。BGA焊膏

11、印刷钢网开口设计通孔回流焊器件焊点焊膏量的计算焊点焊膏量(HvLvV)2； Hv通孔的容积 Lv是管脚所占通孔的体积；2是因为焊膏的体积收缩比为50V上下焊膏焊接后脚焊缝的体积；方形管脚的焊膏量(R2HLWHV)2；圆形管脚的焊膏量(R2H r2HV)2；R通孔插装器件的插装通孔半径；L矩形管脚长边尺寸；W矩形管脚短边尺寸；r圆形管脚半径；H焊点填充厚度；22r)；R1脚焊缝的半径；注：在实际的工程运算中，V可以忽略掉：焊膏印刷钢网开口设计通孔回流焊器件钢网开口的计算钢网开口面积焊点需求的焊膏量钢网的厚度。 圆形钢网开口半径R钢网开口面积/1/2 方形钢网开口长度A钢网开口面积1/2 矩形钢网

12、开口长度L钢网开口面积钢网开口宽度钢网开口一般情况下以孔的中心为对称。 如果在锡量不满足的前提下，钢网开口的中心可以相对通孔的中心发生偏移。 为防止连锡，相邻管脚的钢网开口之间至少应该保持10mil的间隙。 为防止锡珠，钢网开口应避开器件本体下端的小支撑点。焊膏印刷钢网开口设计大焊盘L当一个焊盘长或宽大于4mm)，m，网格大小为3mm左右，可视焊盘大小而均分Chip件印胶钢网开口形状统一为长条形，如下列图所示：BYW图二十五A钢网开口尺寸见下页Chip件*未包含在上述表格内的CHIP元件钢网开口宽度按照W=0.4*A的方法计算。*当按上述算法算出的W值超时，取W=1.2mm。 小外形晶体管1、

13、SOT23AYCBA=X B=1/2Y X图二十六2、SOT89CDC=D=1.4 BB=1.5图二十七印胶钢网开口设计 小外形晶体管3、SOT143W A=1/2XA X图二十八4、SOT252AA=1/3*BBWW=1.0图二十九5、SOT223AA=1/2*BBC图三十印胶钢网开口设计 SOIC钢网开口设计如下列图所示：W=0.35*A L B L=0.8*B当W值按上述算法计算，其值超过1.6mm时，那么取W=WA 图三十一四.钢网制作指标构造要求3良好的平整度3四面平衡的张力和良好的 应力应变能力3位处中央的印刷图形。3足够的钢网面积对印刷图 形比。钢网制造指标1.CAD坐标数据2.

14、开孔尺寸数据3.钢网材料4.钢网厚度5.钢网大小和丝网宽度6.框架大小和在设备上的安装 方法7.印刷图形基准或中心点8.丝网张力9.框架的相对印刷方向10.钢网厚度11.清洗剂种类和清洗方法12.额外要求如抛光等这是我们要提供给供给商的数据！其他设计和考虑孔壁粗糙度：例如小于3um.开孔位置精度：例如10um.尺寸稳定性：如在500mm尺寸范围 内，尺寸变化小于20um.开孔图网框平整度：如小于1mm.形位于网框中间，偏差不超过2mm.Power Stencil 模板检验报告Model:CR01E8FB TOPP/C: SN01112531 ,T: 0.15mm Date: 2002-11-1

15、1 表格编号：PG-4-27-B;Laser CuttingLaser Cutting + Electro-polish制造方法：Electro-formingChemical Etching检验工程检验内容检验结果要求测量结果ACCUAIREJ外框尺寸长 29 宽 29长735.0宽铝框尺寸长 40 宽 40长 40 宽 40钢片尺寸长 580 宽 580长 宽PCB位置;PCB居中 PADS居中；特殊OK模板外观无折痕变形，无污迹氧化，无 毛刺，孔壁光滑OK开口检查无多孔漏孔，形状及尺寸正确OK铝框垂直度1/150mmOK铝框平整度四角及中间 张力(N/CM)30123453837393739参考资料1.IPC-7525Stencil Design Guidelines2.IPC-SM-782A*Surface Mount Design and Land Pattern Standard(includes amendment 1)讲课完毕谢谢大家