鋼板開孔技術(shù)簡介

1、鋼板開孔鋼板開孔技朮簡介技朮簡介目目 錄錄一、序言二、鋼板的作用三、鋼板的結(jié)構(gòu)四、鋼板的演變五、鋼板的制造技術(shù)六、造制技術(shù)的比較一、序言一、序言鋼板的定義 ：一種SMT專用模具（又稱模板）鋼板的主要功能是幫助錫膏的沉積(deposition)。目的是將準(zhǔn)確數(shù)量的材料轉(zhuǎn)移到光板(bare PCB)上準(zhǔn)確的位置。錫膏阻塞在鋼板上越少，沉積在電路板上就越多。因此，當(dāng)在印刷過程中某個東西出錯的時候，第一個反應(yīng)是去責(zé)備鋼板?？墒?，應(yīng)該記住，還有比鋼板更重要的參數(shù)，可影響其性能。這些變量包括印刷機、錫膏的顆粒大小和黏度、刮刀的類型、材料、硬度、速度和壓力、鋼板從PCB的分離(密封效果)、阻焊層的平面度、和

2、元件的平面性。二、鋼板的作用二、鋼板的作用鋼板是一種用液體或干膜覆蓋于金屬薄片并蝕刻制成的金屬板,覆蓋層除那些需蝕刻成切口的區(qū)域外,將金屬薄片完全蓋住,蝕刻后,再將覆蓋層去除,將此金屬薄片直接粘接在框架上,稱為金屬鋼板,若是通過金屬絲網(wǎng)與框架進行粘接,則稱為柔性鋼板,一般建議使用柔性鋼板的粘接方式,因為金屬絲網(wǎng)可令鋼板在其牽引下變得平坦無彎曲. 三、鋼板的結(jié)構(gòu)三、鋼板的結(jié)構(gòu)鋼板網(wǎng)框鋼板金屬板部分鋼板張網(wǎng)部分金屬板與張網(wǎng)連接鋼板的基本組成部分網(wǎng)框鋼片絲網(wǎng)A.鋼片鋼片材質(zhì)的好壞直接影響鋼板使用壽命和印刷效果選用鋼片材質(zhì)SUS304H 使用壽命達到20萬次以上 特點硬度高無磁性耐腐蝕。B.絲網(wǎng)絲網(wǎng)選

3、用100目鋼絲網(wǎng)張力大平整度好熱膨脹系數(shù)與不銹鋼片相匹配不易變形。張網(wǎng)采用紅膠+鋁膠帶方式，在鋁框與膠粘接處，須均勻刮上一層保護漆（S224）。同時，為保證網(wǎng)板有足夠的張力( 規(guī)定不小于30牛頓/cm)和良好的平整度C.網(wǎng)框:框架尺寸根據(jù)印刷機的要求而定，以DEK265和MPM UP3000機型為例，框架尺寸為29*29(inch) ， 采用鋁合金, 框架型材規(guī)格為1.5*1.5(inch) 鋼板一般由黃銅或不鏽鋼制成,早期使用黃銅是因其容易取得且易于蝕刻,但是,黃銅因為其抗強度僅為27.000 1b ,而顯得太軟,所以,黃銅制成的印刷鋼板在制程中,取置及貯存時均易變形受損。而不鏽鋼,因其抗強

4、度為163.000 1b之高,故不易變形受損,因為很耐用,不鏽鋼的缺點是蝕刻為困難. 尼龍/聚脂網(wǎng)板鐵/銅絲網(wǎng)板鐵/銅鋼板不銹鋼鋼板網(wǎng)板（MASK）鋼板（STENCIL）四、鋼板的演變四、鋼板的演變5.1 化學(xué)蝕刻的鋼板5.2 電鑄成形(Electroforming)5.3 激光切割的鋼板五、鋼板的制造技術(shù)五、鋼板的制造技術(shù) 鋼板制造的三個主要技術(shù)是，化學(xué)蝕刻(chemical etching)、激光切割(laser cutting)和電鑄成形(electroforming)。每個都有獨特的優(yōu)點與缺點?；瘜W(xué)蝕刻和激光切割是遞減(substractive)的工藝、電鑄成形是一個遞增的工藝。通常，

5、當(dāng)用于最緊的間距為0.025以上的應(yīng)用時，化學(xué)腐蝕(chem-etched)鋼板和其它技術(shù)同樣有效。相反，當(dāng)處理0.020以下的間距時，應(yīng)該考慮激光切割和電鑄成形的鋼板。雖然后面類型的鋼板對0.025以上的間距也很好，但對其價格和周期時間可能就難說了。 化學(xué)蝕刻的鋼板是鋼板世界的主要類型。它們成本最低，周轉(zhuǎn)最快?；瘜W(xué)蝕刻的不銹鋼鋼板的制作是通過在金屬箔上涂抗蝕保護劑、用銷釘定位感光工具將圖形曝光在金屬箔兩面、然后使用雙面工藝同時從兩面腐蝕金屬箔。由于工藝是雙面的，腐蝕劑穿過金屬所產(chǎn)生的孔，或開口，不僅從頂面和底面，而且也水平地腐蝕。該技術(shù)的固有特性是形成刀鋒、或沙漏形狀(見下圖)。5.1 化學(xué)

6、蝕刻的鋼板化學(xué)蝕刻的鋼板化學(xué)蝕刻的缺點化學(xué)蝕刻的缺點:這個方法對引腳間距為0.65mm或更大的元件是可接受的。當(dāng)在0.020mm以下間距時，這種形狀產(chǎn)生一個阻礙錫膏的機會，這個缺陷可以用叫做電拋光(electropolishing)的增強工藝來減小。改進錫膏釋放的另一個技術(shù)是梯形截面孔(TSA, trapezoidal section apertures)，可以進一步提高表面光潔度，消除表面不規(guī)則。圖一 電鑄成形，一種遞增而不是遞減的工藝，制作出一個鎳金屬鋼板，具有獨特的密封(gasketing)特性，減少錫橋和對鋼板底面清潔的需要。該工藝提供近乎完美的定位，沒有幾何形狀的限制，具有內(nèi)在梯形的

7、光滑孔壁和低表面張力，改進錫膏釋放。5.2 電鑄成形電鑄成形(Electroforming)電鑄成形的缺點電鑄成形的缺點: 因為涉及一個感光工具(雖然單面)可能存在位置不正。如果電鍍工藝不均勻，會失去密封效果。還有，如果清洗過程太用力，密封“塊”可能會去掉。 直接從客戶的原始Gerber數(shù)據(jù)產(chǎn)生，激光切割不銹鋼鋼板的特點是沒有攝影步驟。因此，消除了位置不正的機會。鋼板制作有良好的位置精度和可再生產(chǎn)性。Gerber文件，在作必要修改后，傳送到(和直接驅(qū)動)激光機。物理干涉少，意味著出錯機會少。雖然有激光光束產(chǎn)生的金屬熔渣(蒸發(fā)的熔化金屬)的主要問題，但現(xiàn)在的激光切割器產(chǎn)生很少容易清除的熔渣。激光

8、技術(shù)是唯一允許現(xiàn)有的鋼板進行返工的工藝。5.3 激光切割的鋼板激光切割的鋼板SL-600*600切割機1)大理石基座的固體剛性結(jié)構(gòu)保證了加工的高精度和高穩(wěn)定性 2)X軸Y軸線性光柵校準(zhǔn)系統(tǒng)保證位置精度，全程誤差+5um,重復(fù)精度+3um，分辯率0.5um。 1 ) 光斑大小3035 m 2 ) 波長 3 ) 頻率 5KHz 4 ) 切割速度 根據(jù)刀具進行調(diào)節(jié) 5 ) 金屬板厚度 0.10.15mm 6 ) 張網(wǎng)方式 7 ) 張網(wǎng)力量 3540N/Cm 8 ) 金屬板扭曲度與電鑄媲美的電拋光鋼板激光切割鋼板的后處理表面打磨 去除開口處熔渣（毛刺）增加表面摩擦力，以利錫膏滾動，達到良好下錫電拋光

9、有必要地話，可選擇電拋光以完全去除熔渣，改善孔壁激光切割鋼板制作所需的資料 (1)空基板(版次正確，無變形/損壞/斷裂) (2)菲林(SMD及絲印層，無折痕，未受冷受熱) (3)數(shù)據(jù)文件(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)，以便檢查正反面、元件類別等數(shù)據(jù)過大時應(yīng)壓縮后傳送，可使用*.ZIP、 *.ARJ、 *.LZH等任何壓縮格式) GEBER、HPGL、*.JOB、*.PCB、*.GWK、*.CWK、*.PWK、*.DXFPADS2000、POWERPCB、GCCAM4.14、PROTEL、AUTOCAD

10、R14(2000)、CLIENT98、CAM350V、V2001GERBER文件:學(xué)名RS274格式,它是將PCB信息轉(zhuǎn)化成多種光繪機能識別電子數(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文件類型:GERBER文件結(jié)合Aperture list(亦稱D-Code)文件，定義了圖形形狀及大小。D-Code定義了電路中的線路、孔、焊盤或別的圖形的大小及形狀RS274X：含X、Y 坐標(biāo)，也含D-Code文件RS274D：含X、Y 坐標(biāo)，不含D-Code文件6.1 價格比較6.2 制作方案的比較6.3 工藝流程的比較六、造制技術(shù)的比較六、造制技術(shù)的比較1.化學(xué)腐

11、蝕鋼板的價格是有框架尺寸驅(qū)使的。雖然金屬箔是鋼板制作過程中的重點，但框架是單一的、最貴的固定成本。其尺寸很大程度上由印刷機類型決定?？墒?，大多數(shù)印刷機可接納不止一個框架尺寸。(框架尺寸是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))。多數(shù)鋼板供應(yīng)商保持一定庫存的標(biāo)準(zhǔn)框架，尺寸范圍從5x5 29x29。因為空的金屬箔成本沒有框架的那么多，金屬厚度對價格沒有影響。并且由于所有孔都是同時蝕刻的，其數(shù)量也是無關(guān)緊要的。6.1 價格比較價格比較2.電鑄成形鋼板價格主要是由金屬厚度驅(qū)使的。電鍍到所希望的厚度是主要的考慮：厚的鋼板比薄的鋼板成本低。 3.激光切割鋼板價格是按照設(shè)計的孔數(shù)激光一次切割一個孔，即孔越多，成本越高。還要加上所要求的框架尺寸。一個用激光切割密間距和化學(xué)腐蝕標(biāo)準(zhǔn)間距元件的混合鋼板，當(dāng)要求許多開孔時，可能是成本有效的方法?？墒?，對于少于2500個孔的設(shè)計，完全用激光切割整個鋼板也許