Công nghệ PCB - Bạn biết gì về các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của lưới thép laser PCB_SMT?

PCB stencil chủ yếu có một số yếu tố sau đây ảnh hưởng đến chất lượng của PCB stencil:

1. Quy trình sản xuất Chúng tôi đã thảo luận về quy trình sản xuất lưới thép trước đây, có thể biết rằng quy trình tốt nhất nên là đánh bóng điện sau khi cắt khuôn laser. Cả khắc hóa học và đúc điện đều có các quy trình dễ bị lỗi như tạo màng, phơi sáng và phát triển, và đúc điện cũng có thể bị ảnh hưởng bởi sự không đồng đều của chất nền.

2. Vật liệu được sử dụng bao gồm khung màn hình PCB, màn hình lụa, tấm thép, keo, v.v. Khung màn hình PCB phải có khả năng chịu được rơle của một chương trình nhất định và có mức độ tốt; Màn hình tốt nhất là sử dụng vải lưới polyester, có thể duy trì độ căng ổn định trong một thời gian dài; Tấm thép là tốt nhất với 304, và mờ là tốt hơn so với gương. Nó là tốt hơn cho cán dán hàn (keo); Chất kết dính phải đủ mạnh và có thể chịu được sự ăn mòn nhất định.

3. Thiết kế mở Chất lượng của thiết kế mở có ảnh hưởng lớn nhất đến chất lượng của khuôn PCB. Như đã đề cập trước đó, các lỗ mở nên được thiết kế để xem xét quy trình sản xuất, tỷ lệ khung hình, tỷ lệ diện tích và kinh nghiệm.

4. Tính toàn vẹn của dữ liệu sản xuất dữ liệu sản xuất cũng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của lưới thép PCB. Thông tin càng nhiều càng tốt. Đồng thời, dữ liệu nào nên được ưu tiên rõ ràng khi dữ liệu cùng tồn tại. Ngoài ra, nói chung, tạo mẫu với các tệp dữ liệu giúp giảm thiểu lỗi càng nhiều càng tốt.

5. Làm thế nào để sử dụng phương pháp in phù hợp có thể duy trì chất lượng của các mẫu. Ngược lại, các phương pháp in không chính xác, chẳng hạn như áp lực quá mức, bảng mạch in stencil hoặc bảng mạch in không đều trong quá trình in, có thể làm hỏng các mẫu.

6. Làm sạch dán hàn (keo) dễ dàng hơn để chữa bệnh. Nếu nó không được làm sạch kịp thời, nó sẽ chặn việc mở khuôn, và việc in tiếp theo cũng sẽ khó khăn. Do đó, sau khi PCB stencil được lấy ra khỏi máy hoặc dán hàn được in trên máy in trong 1 giờ, nó phải được làm sạch kịp thời.

7. Lưu trữ lưới thép nên được đặt ở một nơi lưu trữ cụ thể và không được đặt ngẫu nhiên để tránh vô tình làm hỏng lưới thép. Đồng thời, lưới thép PCB không nên được xếp chồng lên nhau, vì vậy nó không dễ xử lý và khung màn hình có thể bị uốn cong.

Giới thiệu vắn tắt về lưới thép:

Khuôn (SMT Stencil): là một loại khuôn đặc biệt của SMT; Vai trò chính của nó là hỗ trợ sự lắng đọng của dán hàn; Mục đích là để chuyển một lượng chính xác của dán hàn vào một vị trí chính xác trên một PCB rỗng.

Phát triển quy trình SMT: Lưới thép SMT (SMT ván khuôn) cũng được sử dụng trong quá trình keo. [1] 2 Wire Mesh Evolution Wire Mesh ban đầu được làm từ lưới thép, vì vậy nó được gọi là mặt nạ vào thời điểm đó. Nó bắt đầu với lưới nylon (polyester), và sau đó, do độ bền, với lưới kim loại, lưới đồng và cuối cùng là lưới thép không gỉ. Tuy nhiên, bất kể loại lưới thép nào, có những nhược điểm về hình dạng kém và độ chính xác thấp.

Với sự phát triển của SMT, các yêu cầu đối với các mẫu ngày càng cao, do đó các mẫu được sản xuất. Do chi phí vật liệu và độ khó của quy trình sản xuất, lưới thép ban đầu được làm bằng sắt/đồng, nhưng cũng vì dễ bị ăn mòn, lưới thép không gỉ đã thay thế chúng, đó là lưới thép hiện tại (SMT Stencil).

Phân loại lưới thép

Theo quy trình sản xuất lưới thép SMT, nó có thể được chia thành: ván khuôn laser, ván khuôn đánh bóng điện, ván khuôn đúc điện, ván khuôn bước, ván khuôn liên kết, ván khuôn mạ niken và ván khuôn khắc. Laser Stencil là mẫu được sử dụng phổ biến nhất trong ngành công nghiệp lưới thép SMT hiện nay. Đặc điểm của nó là: sử dụng trực tiếp các tệp dữ liệu để sản xuất, giảm lỗi sản xuất; Vị trí mở mẫu SMT cực kỳ chính xác: lỗi tổng thể ± 4μm; Việc mở của mẫu SMT có một mô hình hình học thuận lợi cho việc in và hình thành dán hàn. Các vật liệu sau đây cần thiết để làm khuôn laser:

1. Bảng mạch in

2. Thông tin tệp dữ liệu phải: PCB: Phiên bản chính xác, không bị biến dạng, hư hỏng hoặc gãy; Tệp dữ liệu: Nhóm gia công WeiInnovation Network (SMT Template) chấp nhận nhiều định dạng dữ liệu CAD: GERBER, HPGL, *. Làm việc. PCB，*。 GWK，*。 CWK，*。 PWK，*。 DXF，*。 PDF； Và dữ liệu thiết kế phần mềm sau: PAD2000, POWERPCB, GCCAM 4.14, PROTEL, AUTOCADR14 (2000), CLIENT98, CAW350W, V2001. Khi dữ liệu quá lớn, nó nên được nén và truyền, cũng như bất kỳ định dạng nén nào như *. ZIP，*。 ARJ，*。 Có thể sử dụng LZH; Dữ liệu phải chứa lớp dán hàn SMT (bao gồm dữ liệu đánh dấu điểm chuẩn và dữ liệu hình dạng PCB) và cũng phải chứa dữ liệu lớp ký tự để kiểm tra mặt trước và mặt sau của dữ liệu, các loại thành phần, v.v. Dưới đây chúng tôi làm nổi bật tệp GERBER; Tệp GERBER là định dạng dữ liệu được đề xuất bởi công ty GERBER của Hoa Kỳ; Nó chuyển đổi thông tin PCB thành dữ liệu điện tử có thể được nhận ra bởi các máy vẽ quang khác nhau, còn được gọi là tệp vẽ quang. Tệp GERBER là một cấu trúc phần mềm với tọa độ X, Y và các lệnh bổ sung. Tên khoa học chính thức của định dạng GERBER là "Định dạng RS274". Nó đã trở thành một tập tin định dạng tiêu chuẩn trong ngành công nghiệp PCB. Tệp GERBER, kết hợp với tệp danh sách Aperture (còn được gọi là mã D), xác định điểm bắt đầu của bản vẽ cũng như hình dạng và kích thước của nó. Mã D xác định kích thước và hình dạng của dây, lỗ, miếng đệm hoặc các mẫu khác trong mạch. Có hai loại tệp GERBER: RS274D và RS274X RS274D chứa dữ liệu X, Y nhưng không chứa tệp mã D. RS274X chứa dữ liệu X, Y và tệp mã D cũng được xác định trong tệp này. Mẫu đánh bóng điện (E.P. Stencil) là một tấm thép được xử lý sau khi cắt laser bằng phương pháp điện hóa để cải thiện bề mặt tường của lỗ mở. Nó được đặc trưng bởi: 1. Tường lỗ trơn, đặc biệt thích hợp cho QFP/BGA/CSP2. Số lần lau mẫu SMT giảm và hiệu quả làm việc được cải thiện đáng kể. Để đáp ứng các yêu cầu của các thiết bị điện tử ngắn, nhỏ, nhẹ và mỏng, khối lượng siêu mịn (ví dụ 0201) và nhựa đường siêu mịn (ví dụ ÅBGA, CSP) được sử dụng rộng rãi. Do đó, ngành công nghiệp lưới thép SMT cũng đặt ra yêu cầu cao hơn đối với các mẫu in, và các mẫu đúc điện đã ra đời. Các tính năng của khuôn đúc điện được sản xuất bởi công ty chúng tôi là: độ dày khác nhau của khuôn đúc điện có thể được thực hiện trên cùng một khuôn mẫu. Step Stencil (StepStencil) đòi hỏi độ dày khác nhau trong một số khu vực của cùng một mẫu SMT do các yêu cầu khác nhau về lượng dán hàn khi hàn các thành phần khác nhau trên cùng một miếng PCB, dẫn đến các mẫu quy trình Step Down và Step Up. Mẫu STEP-DOWN làm mỏng một phần mẫu để giảm lượng thiếc khi hàn một thành phần cụ thể. Thiết bị COB BondingStencil (BondingStencil) đã được cố định trên PCB, nhưng vẫn yêu cầu quá trình vá để in thiếc, yêu cầu sử dụng mẫu Bonding. Kết hợp mẫu là thêm một nắp nhỏ ở vị trí kết hợp PCB tương ứng với mẫu, để tránh các thiết bị COB, đạt được mục đích in ấn bằng phẳng. Niken mạ khuôn mẫu (Ni.P.Stencil) Để giảm ma sát giữa dán hàn và tường lỗ, dễ dàng phát hành khuôn và cải thiện hơn nữa hiệu quả phát hành của dán hàn, vào đầu năm 2004, Wei Innovation đã áp dụng quy trình trừ truyền thống "đánh bóng điện". "Trên cơ sở mẫu, một quy trình bổ sung hậu xử lý đặc biệt -"mạ niken"đã được thêm vào, đã được cấp bằng sáng chế. Mẫu mạ niken kết hợp những ưu điểm của mẫu laser và mẫu đúc điện. Mẫu khắc được làm từ tấm thép loại 301 nhập khẩu từ Hoa Kỳ. Lưới thép khắc thích hợp cho in PCB với góc và khoảng cách lớn hơn hoặc bằng 0,4MM. Thích hợp cho việc sao chép và sử dụng phim. Tùy thuộc vào sự khác biệt, CAD/CAM và phương pháp phơi sáng có thể được sử dụng cùng một lúc. Các bộ phận có thể được thu nhỏ theo tỷ lệ mà không cần tính giá theo số lượng bộ phận. Thời gian sản xuất nhanh. Giá rẻ hơn mẫu laser. Thuận tiện cho khách hàng lưu trữ phim.

Quy trình sản xuất

Quy trình sản xuất lưới thép bao gồm: khắc hóa học, cắt laser và đúc điện.

1. Quá trình khắc hóa học: sản xuất màng PCB tệp dữ liệu tiếp xúc với phát triển khắc thép sạch Tính năng: một hình thành, tốc độ nhanh hơn; Giá rẻ. Nhược điểm: dễ hình thành hình dạng đồng hồ cát (không đủ khắc) hoặc kích thước mở lớn (quá nhiều khắc); Các yếu tố khách quan (kinh nghiệm, y học, phim) ảnh hưởng lớn, nhiều liên kết sản xuất, lỗi tích lũy lớn, không thích hợp để áp dụng phương pháp sản xuất lưới thép khoảng cách tốt; Quá trình sản xuất bị ô nhiễm và không có lợi cho việc bảo vệ môi trường.

2. Quy trình cắt laser: Thu thập dữ liệu của lưới mài cắt laser cho tệp dữ liệu tọa độ PCB làm phim. Tính năng: độ chính xác cao của thế hệ dữ liệu, ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khách quan; Mở hình thang có lợi cho việc thoát khuôn; Có thể được sử dụng để cắt chính xác; Giá cả vừa phải. Nhược điểm: Cắt từng cái một, sản xuất chậm.

3. Công nghệ đúc điện: phủ màng cảm quang - phơi sáng - hiển thị - đúc điện - thành hình - làm sạch tấm thép - lưới. Tính năng: Tường lỗ trơn, đặc biệt thích hợp cho phương pháp sản xuất lưới thép bitum siêu mịn. Nhược điểm: quá trình khó kiểm soát, quá trình sản xuất bị ô nhiễm, không có lợi cho bảo vệ môi trường; Chu kỳ sản xuất dài và giá quá cao. 5 Thiết kế mở của mẫu thiết kế mở nên xem xét việc phát hành dán hàn, việc phát hành được xác định bởi ba yếu tố: 1. Tỷ lệ chiều rộng/độ dày của lỗ/diện tích; 2. Hình dạng hình học của bức tường bên mở; 3. Độ phẳng của tường lỗ. Trong số ba yếu tố này, hai yếu tố sau được xác định bởi quy trình sản xuất lưới thép, và chúng tôi xem xét yếu tố trước nhiều hơn. Bởi vì lưới thép laser rất hiệu quả về chi phí, vì vậy ở đây chúng tôi tập trung vào thiết kế mở của lưới thép laser. Đầu tiên, chúng ta tìm hiểu tỷ lệ chiều dài và chiều rộng và tỷ lệ diện tích: tỷ lệ chiều rộng và độ dày: tỷ lệ giữa chiều rộng mở và độ dày của lưới thép. Tỷ lệ diện tích: Tỷ lệ diện tích mở và diện tích mặt cắt ngang của tường lỗ, như hình dưới đây cho thấy: Nói chung, để có được hiệu quả phát hành tốt, tỷ lệ chiều rộng và độ dày phải lớn hơn 1,5 và tỷ lệ diện tích phải lớn hơn 0,66. Khi nào nên xem xét tỷ lệ khung hình và khi nào nên xem xét tỷ lệ diện tích? Thông thường, nếu chiều dài của lỗ mở không đạt đến 5 lần chiều rộng, tỷ lệ diện tích nên được xem xét để dự đoán sự phát hành của dán hàn. Trong các trường hợp khác, tỷ lệ khung hình nên được xem xét. Dưới đây là một số ví dụ về việc mở một phần:

Tất nhiên, khi thiết kế mở lưới thép, không nên mù quáng theo đuổi tỷ lệ khung hình hoặc tỷ lệ diện tích, trong khi bỏ qua các vấn đề quy trình khác như thiếc liên tục, đa thiếc, v.v. Ngoài ra, đối với các bộ phận chip trên 0603 (1608), chúng ta nên suy nghĩ nhiều hơn về cách ngăn chặn các cạnh thiếc. Trên đây chủ yếu nói về thiết kế mở của khuôn công nghệ hàn, chúng ta hãy giới thiệu vắn tắt về thiết kế mở của khuôn công nghệ keo (khuôn SMT): Do đặc điểm của nó, giá trị kinh nghiệm của thiết kế mở là rất quan trọng. Thông thường, các lỗ mở của lưới thép in cao su có dải dài hoặc lỗ tròn; Khi xác định vị trí các điểm không phải MARK, hai lỗ định vị phải được mở. Ghi chú: 1. Chiều rộng của dải dài W phải là: 0,3mm? W? 2,0mm 2. Đường kính của lỗ tròn là:

Độ dày của các bản in cao su thường được chọn từ 0,15 mm đến 0,2 mm. Mẹo thiết kế mở khuôn (mẫu SMT):

1. Khoảng cách tốt IC/QFP, để ngăn chặn sự tập trung căng thẳng, tốt nhất là có góc tròn ở cả hai đầu; Điều này cũng đúng đối với BGA và 04022001 miếng có lỗ vuông.

2, cách mở hạt chống thiếc của phần tử chip tốt nhất là chọn cách mở lõm, có thể ngăn chặn hiệu quả bia mộ của phần tử.

3. Khi thiết kế lưới thép, chiều rộng của lỗ mở phải đảm bảo ít nhất 4 quả bóng hàn lớn nhất có thể đi qua trơn tru.

4, sau khi xử lý khắc điện đúc thép lưới thường không làm hậu xử lý. Việc xử lý sau lưới thép được đề cập ở đây chủ yếu nhằm vào lưới thép laser. Vì cặn kim loại sẽ bám vào tường và lỗ sau khi cắt laser, nên thường cần phải đánh bóng bề mặt; Tất nhiên, đánh bóng không chỉ để loại bỏ xỉ (burr), mà còn để làm gồ ghề bề mặt tấm thép. Tăng ma sát bề mặt, có lợi cho cán dán hàn, đạt được hiệu quả hàn tốt. Nếu cần thiết, bạn cũng có thể chọn "đánh bóng điện", loại bỏ hoàn toàn xỉ (burr) và cải thiện thành lỗ.

5. Làm sạch lưới thép SMT nên được làm sạch trước, trong và sau khi sử dụng (thường sử dụng máy làm sạch lưới thép SMT để làm sạch): lau trước khi sử dụng; Thường xuyên lau đáy lưới thép trong quá trình sử dụng để giữ cho việc phát hành khuôn mẫu diễn ra suôn sẻ; Sau khi sử dụng khuôn mẫu phải kịp thời rửa sạch, để lần sau khi tháo khuôn cũng có thể đạt được hiệu quả tốt như vậy. Các phương pháp làm sạch stencil thường bao gồm lau chùi và làm sạch siêu âm: lau stencil bằng vải không nhung (hoặc giấy lau stencil đặc biệt) đã ngâm chất tẩy rửa trước đó, loại bỏ dán hàn hoặc keo đã được chữa khỏi. Nó được đặc trưng bởi sự tiện lợi, không giới hạn thời gian và chi phí thấp; Nhược điểm là nó không thể làm sạch hoàn toàn lưới thép, đặc biệt là lưới dày đặc. Ngoài ra, một số máy in có tính năng lau tự động có thể được thiết lập để tự động lau phần dưới cùng của mẫu sau khi in một vài lần. Quá trình này cũng sử dụng một loại lưới thép đặc biệt để lau giấy, và máy sẽ phun chất tẩy rửa lên giấy trước khi hành động. Làm sạch siêu âm chủ yếu có hai loại làm sạch siêu âm: ngâm và phun. Một số nhà sản xuất sử dụng máy làm sạch siêu âm bán tự động để làm sạch lưới thép. Lựa chọn chất tẩy rửa Chất tẩy rửa stencil lý tưởng phải thực tế, hiệu quả và an toàn cho con người và môi trường. Đồng thời, nó phải có khả năng loại bỏ tốt dán hàn (keo) khỏi khuôn. Có một chất tẩy rửa stencil đặc biệt, nhưng nó có thể rửa sạch stencil, vì vậy hãy cẩn thận khi sử dụng nó. Nếu không có yêu cầu đặc biệt, bạn có thể sử dụng rượu hoặc nước khử ion thay vì chất tẩy rửa đặc biệt cho lưới thép.

Việc sử dụng lưới thép SMT là một khuôn mẫu chính xác "ọp ẹp". Vì vậy, bạn nên lưu ý rằng:

1- Nhẹ nhàng lấy nhẹ; 2, khuôn mẫu nên được rửa sạch (lau) trước khi sử dụng để loại bỏ bụi bẩn mang theo trong quá trình vận chuyển; 3. Trộn đều dán hàn hoặc keo đỏ để tránh làm tắc nghẽn lỗ; 4. Điều chỉnh áp suất in tối ưu: áp suất là tối ưu khi scraper chỉ cần cạo dán hàn (keo đỏ) trên khuôn. 5. Tốt nhất là sử dụng in gỗ khi in; 6. Sau khi hoàn thành hành trình scraper, tốt nhất là như vậy nếu có thể. Dừng 2-3 giây trước khi phát hành, tốc độ phát hành không nên quá nhanh; 7. Không đập lưới thép với các vật cứng hoặc dao sắc; 8. Sau khi dùng xong lưới thép kịp thời dọn dẹp sạch sẽ, đặt lại hộp đóng gói, bỏ vào trong hộp. Đặt trên kệ lưu trữ chuyên dụng.

Tác động chất lượng

Các yếu tố sau đây có thể ảnh hưởng đến chất lượng của lưới thép:

1. Quy trình sản xuất Chúng tôi đã thảo luận về quy trình sản xuất lưới thép. Chúng ta có thể biết rằng quy trình tốt nhất nên là đánh bóng điện sau khi cắt laser. Cả khắc hóa học và đúc điện đều có các quy trình dễ bị lỗi như tạo màng, phơi sáng và phát triển, và đúc điện cũng có thể bị ảnh hưởng bởi sự không đồng đều của chất nền.

2. Vật liệu được sử dụng bao gồm khung màn hình, lưới thép, tấm thép, keo, v.v. Khung màn hình phải có khả năng chịu được rơle của một chương trình nhất định và có mức độ tốt; Màn hình tốt nhất là sử dụng vải lưới polyester, có thể duy trì độ căng ổn định trong một thời gian dài; Tấm thép là tốt nhất với 304, và mờ là tốt hơn so với gương. Nó là tốt hơn cho cán dán hàn (keo); Chất kết dính phải đủ mạnh và có thể chịu được sự ăn mòn nhất định.

3. Thiết kế lỗ mở Chất lượng của thiết kế lỗ mở có ảnh hưởng lớn nhất đến chất lượng của lưới thép. Như đã đề cập trước đó, các lỗ mở nên được thiết kế để xem xét quy trình sản xuất, tỷ lệ khung hình, tỷ lệ diện tích và kinh nghiệm.

4. Tính toàn vẹn của dữ liệu sản xuất dữ liệu sản xuất cũng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của lưới thép. Thông tin càng nhiều càng tốt. Đồng thời, dữ liệu nào nên được ưu tiên rõ ràng khi dữ liệu cùng tồn tại. Ngoài ra, nói chung, tạo mẫu với các tệp dữ liệu giúp giảm thiểu lỗi càng nhiều càng tốt.

5. Làm thế nào để sử dụng phương pháp in phù hợp có thể duy trì chất lượng của các mẫu. Ngược lại, các phương pháp in không chính xác, chẳng hạn như áp lực quá mức, stencil trong quá trình in hoặc PCB không đều, có thể làm hỏng stencil.

6. Làm sạch dán hàn (keo) dễ dàng hơn để chữa bệnh. Nếu nó không được làm sạch kịp thời, nó sẽ chặn việc mở khuôn, và việc in tiếp theo cũng sẽ khó khăn. Do đó, khi các mẫu được lấy ra khỏi máy hoặc dán hàn được in trên máy in trong 1 giờ, chúng nên được làm sạch kịp thời.

7. Lưới thép lưu trữ nên được sử dụng ở một vị trí lưu trữ cụ thể và không được đặt ngẫu nhiên để tránh vô tình làm hỏng lưới thép. Đồng thời, lưới thép không nên xếp chồng lên nhau, vì vậy nó rất khó xử lý và có thể làm cong khung lưới.