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发布时间:2023-11-30 00:58:14 阅读: 来源:工作台厂家

SMT丝印基本要素之丝印模板

历史上,使用一种厚的乳胶丝,它有别于丝印模板,现在只有少数锡膏丝印机使用。金属模板比乳胶丝普遍得多,优越得多,并且也不会太贵。

厚乳胶丝

锡膏印刷技术源自于完善建立的工业丝印(silk screen

printing)行业,因此术语“丝印”被源用到这种要求较稠沉淀物的锡膏印刷。厚乳胶丝原本比金属模板经济得多,但使用寿命不长,而且用于密脚(fine pitch)也不实际。

制造过程如下:

在框架上张布一张尼龙、聚酯纤维或不锈钢的丝。不锈钢丝是最好的,因为其刚性。工业丝印用的很细密,大约每英寸400丝,这样细小本实验机符合GB/T 228.1⑵010 《金属材料 拉伸实验 第1部份:室温实验方法》;YY/T 1504⑵016 《外科植入物 金属接骨螺钉轴向拔出力实验方法》;GB/T2611⑵007 《实验机通用技术要求》;YY/T0342⑵002 《外科植入物 接骨板曲折强度和刚度的测定》;YY/T0662⑵008 《外科植入物 不对称罗纹和球形下表面的金属接骨螺钉 机械性能要求和实验方法》;YY0017⑵008 《骨接合植入物金属接骨板医用接骨板曲折强度》等多项标准的油墨粒子(2~3μm)才可以很流畅地通过丝。为了使锡珠通过丝,建议采用一种粗糙得多的丝,大约每英寸80丝。

丝上涂盖飘散和挥发较少光敏乳胶,通常约十层以封住孔,形成一层典型的8thou的厚度。将正趋光性(黑色焊盘)透明玻璃放在上面,然后用很强的紫外光来曝光(如:2kw,几秒钟)。曝光区域变硬,软的地方没曝光,可被洗掉而留下孔。因此,丝印时锡膏可以通过这些孔来印刷。

丝印刮刀(squeegee)是利用泵作用原理将锡膏压挤通过丝,因此要使用一种软的橡胶刮刀(见刮刀部分)。丝印时丝与PCB之间留有1~3mm的间隙,刮刀将丝压低和PCB接触,随后“撕开”。这种作用是必要的,否则,锡膏会滞留在丝上而不是在PCB的焊盘上。

厚乳胶丝的应用,其局限性主要是由于开孔上有丝的阻碍,得到的丝印沉淀物有限,不可以用于小于30thou的密间隔。

金属模板

金属模板现在在大多数的锡膏丝印机上使用。其组成是薄金属板上开有小孔,锡膏从中印出,解决了前面印的沉淀物无规律的问题。修版笔不要求丝印刮刀有泵作用,因为锡膏可以很容易流过开孔。也不要求模板与PCB之间有间隙。有三种制造金属模板的方法:化学、激光和电蚀。

化学腐蚀

现时丝印模板主要是这种方法制造的,过程如下:

取薄铜板,或更普遍的不锈钢板,在两面涂盖光敏耐酸物,正趋光性(黑色焊盘)模版分别叠放在两面,用强力紫外光曝光。曝光区域变硬,而软的焊盘区域可以被冲洗掉。然后将板放入酸中洗浴,从两面腐蚀掉所希望孔。

金属板两边的正趋光性模版的相互定位是关键性的,特别是密引脚间隔的元件。如果模版定位不好,孔会形成斜坡,造成丝印不好,出现这种情况的机会通常是十分之一,但在过去几年中,该问题很 大成度上被解决了,因为改进的CAD数据和制造技术使失误率下降到大约五十分之一。成功的技术将使得模版如同一个信封,将空板放入,可达到2~20micron的精度。

孔壁磁性相框不能达到太平整,因为酸是逐步腐蚀到孔内,但也会往板的横向腐蚀。形成一个“8”字形截面。但是,由于丝印模板很薄滚珠轴承,所以通常这不是问题。

激光刻制模板

另一个技术是使用电脑控制的CO2

或YAG激光从板的一面切割出镇江丝孔,可能要花去大约半个小时来刻制一块模板,开孔区越大,时间就越多,费用也越高。激光机大约成本为400,000

美元,因此激光使用时间昂贵,结果通常一块模板费用是化学腐蚀的三倍。

该系统很精密,但除了成本贵外,还有一个缺点:激光将熔化的金属切割出丝孔,同时也容易熔化模板不断提高工作人员素质表面,造成表面粗糙。因此需要用沙抛光或用化学方法来清洗表面,留下几个micron的粗糙度,看 上去好象表面暗淡,对聚酯刮刀有磨损作用,并且使得模板难以清洁,虽然有人认为粗糙度将有助于锡膏的“滚动”。

电蚀模板

电蚀模板现时约占使用的2~3%,其制造过程是加成的,不象其它工艺,模板成形方法如下:

用光敏绝缘乳胶埋盖住芯板(基板),通过负趋光性模版(焊盘区透明,非丝印区不透明)用紫外光曝光。焊盘区域变硬,其它区域被清洗掉,然后将芯板浸浴在酸性电解溶液内,作为阴极联接在电源上,阳极为耗损性镍。经过几个小时,镍就沉淀在导电区域(非焊盘),并可以象一张纸一样撕下,形成丝孔。

这种模板有比其它模板优越的地方,孔的内壁很平滑,可以作成梯形,即底部比上部稍宽,1~2°的角度,这有助于锡膏穿过模板印到PCB上。在孔的底部四周形成10~20micron的“尖头”,在焊盘周围形成一圈边框,丝印时有助于锡膏准确地停留在焊盘上。成本大约比化学腐蚀高30%。

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