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华秋干货分享:SMT钢网文件的DFA(可焊性)设计

2023-04-14 11:12
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钢网是SMT生产使用的一种工具,其主要功能是将锡膏准确地涂敷在有需要焊接的PCB焊盘上。

钢网的好坏,直接影响印刷工作的质量,目前一般使用的金属钢网,是由薄薄的、带有小孔的金属板制作成的,在开孔处,锡膏可以比较容易地流过小孔,从而顺利印刷到PCB板上。

钢网的设计

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设计文件的钢网层

钢网层(Paste mask)业内俗称“钢网”或“钢板”,这一层并不存在于印制板上,而是单独的一张钢网,在SMD焊盘的位置上镂空,其形状与SMD焊盘一样。

焊盘密集的情况下,钢网 开孔尺寸略小于SMD焊盘 ,另外,钢网层只需贴片焊盘与Mark点,插件焊盘无需做在钢网层里面。

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设计文件的****Mark点

钢网上的Mark点分两种: 半刻与通孔 ,半刻即没有刻穿的Mark点,从实物上看,像一个小黑点,适合全自印刷机设备识别使用;通孔在钢片上是一个刻穿的圆点,适合人工识别校对使用,应用于半自动印刷设备或人工印刷。

钢网Mark点大小及位置,与PCB板上的Mark点相互对应,如果PCB板上没有Mark点,对应的钢网上就做不出标准的Mark点。

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设计文件焊盘开缺口

片式元器件的钢网焊盘设计需开个缺口,焊盘开缺口做出来的钢网,等同焊盘一样有缺口。

如果设计的焊盘没有开缺口,做出来的钢网刷锡膏后,在贴片焊接时,会存在元器件浮高、立碑、锡珠、器件滑动等问题。

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钢网的制作

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钢网的制作工艺

蚀刻: 早期使用较广泛,适用于20mil以上的开孔,精度+/-1mil,通常用于0.65mm以上间距,比其他钢网费用低。

激光: 位置比较精确,精度+/-0.3mil,费用较高且内壁粗糙,可以用电解抛光法得到光滑内壁,梯形开孔有利于脱模,用Gerber文件加工后误差更小、精度更高。

电铸: 适用5mil以下的印刷,多用于半导体的制造,在厚度方面没有限制,在硬度和强度方面更胜于不锈钢,有更好的耐磨性,孔壁光滑且可以收缩,虽有很好的脱模特性,但成本造价昂贵、工艺复杂、技术含量高。

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钢网的种类

锡膏钢网: 在钢片上刻出与PCB板焊盘相对应的孔,印刷时将锡膏涂在钢网上方,电路板放在钢网下方,然后在钢网孔上用刮刀将锡膏刮匀,贴上贴片元件,统一过回流焊即可,插件元件则人工插件过波峰焊。

红胶钢网: 根据零件的大小和类型来开孔,在元件的两个焊盘中间,利用点胶的方式,把红胶通过钢网点到PCB板子上,然后将元件与PCB粘稳后,插上插件元件统一过波峰焊,红胶钢网工艺适合贴片元件器较少的PCB板子。

双工艺钢网: 在PCB板上既要刷锡膏,又要刷红胶时使用,由两块钢网组成,一张普通激光钢网,一张阶梯钢网,如果先刷红胶,则红胶钢网制作成普通激光钢网,锡膏钢网制作成阶梯钢网,若是先刷锡膏,则反过来。

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钢网的开孔方式

根据不同的工艺,锡膏钢网工艺开孔,是在焊盘上,红胶钢网工艺开孔,是在两个或多个焊盘的中间,简单理解就是两种工艺钢网的开孔方式不一样。

例如一个电阻,正常2个焊盘,红胶开孔便是开焊盘之间的部位,那样刷红胶黏住元器件,贴片与插件一起过波峰焊;焊盘部位开孔,锡膏直接刷在焊盘部位,贴片后过回流焊接,插件的再过波峰焊接。

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钢网的检查

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