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淺談焊錫膏與絲網(wǎng)印制

  絲網(wǎng)由鋁制框架、網(wǎng)絲、感光膠和粘結劑組成,在需要沉積銅的地方將感光膠用光化學過程去除。板子焊盤位置的開口區(qū)域一般是1 : 1 的比例規(guī)格,士10% 的變化是不常見的。感光膠的彈性對于印制電路板來說形成了很好的襯墊,并且有助于提高印制清晰度。絲網(wǎng)印制較模板印制的優(yōu)點是其成本較低,而且它可以印制較大的區(qū)域,其缺點是印制的精度有限且覆層的厚度有限。在絲網(wǎng)印制工藝中,焊錫膏在網(wǎng)眼上滾過,電路板上在絲網(wǎng)網(wǎng)眼附近不需要焊錫膏的地方應涂有一層藥膜。絲網(wǎng)可能是不銹鋼的、經(jīng)過金屬處理的聚酯、聚酯或尼龍,將絲網(wǎng)在堅硬的金屬框(多為鋁)上拉緊,然后將這個金屬框置于絲網(wǎng)印制設備框架的上面。
  刮刀推動焊錫膏通過網(wǎng)眼上面的孔洞,同時緊壓絲網(wǎng)以使焊錫膏與電路板相接觸,刮刀通過以后,絲網(wǎng)彈回離開電路板,此時電路板上在絲網(wǎng)的開口處就會留下焊錫膏,焊錫膏中分離的粒子流到一起形成一層均勻的覆膜。絲網(wǎng)印制技術需要高超的技術和訓練有素的操作人員,以保證焊錫膏相對于布置位置的位移小于0.15mm。
  1.絲網(wǎng)織物的分類
  除了根據(jù)所采用的絲網(wǎng)織物材料來分類以外,還可以根據(jù)絲網(wǎng)網(wǎng)眼的數(shù)目來分類,也就是根據(jù)每厘米的絲線(開口)數(shù)目來分類,例如" 55-T" 表示每厘米含有55 條絲網(wǎng)印制織物,或者說相當于每英寸含有140 條絲網(wǎng)印制織物。絲網(wǎng)所使用的材料包括:
  1)不銹鋼:它的使用壽命較長,且提供極好的規(guī)定對準度和焊錫膏流動,可以避免靜態(tài)電荷的積累,所需的架空高度也較低。
  2) 用金屬處理的聚醋:它具有較高的抗磨耐蝕性,允許良好的焊錫膏流動,金屬表面可以防止靜態(tài)電荷的積累。
  3) 聚酯:它比不銹鋼具有更好的彈性而且便宜,如果電路板焊接不平整就更需要彈性大的絲網(wǎng)材料。
  4) 尼龍:它具有極好的彈性。
  構成網(wǎng)眼的絲線每厘米應當大約有30 根,絲線之間的距離最小應當是焊錫膏中最大焊錫粒子直徑的三倍。
  只有使用堅硬的框架才能獲得所需的網(wǎng)眼張力以進行精確的印制,鋁是絲網(wǎng)印制框架最常用的金屬。人們很少使用鋼制框架,因為它們?nèi)菀咨P,而且對于同樣尺寸的框架來講,不銹鋼框架的重量幾乎是鋁的三倍。但是,人們有時也必須考慮鋁的線性熱膨脹系數(shù)高達不銹鋼的兩倍這一事實。
  例如:不銹鋼:溫度升高5℃時1m 膨脹0.06mm;
  鋁:溫度升高5℃時1m 膨脹0.13mm 。
  框架的尺寸應當足夠大,使圖像外邊緣與框架內(nèi)邊緣在所有四邊之間的距離至少為150mm ,如果此距離太小,則會增加調(diào)整的困難程度,因為隨著架空高度的增加以及刮刀與框架之間距離的減小,失真會增加。
  3. 架空高度和框架升離
  架空高度是指絲網(wǎng)或模板與電路板表面之間的距離,較高的織物張力可以允許較低的架空高度,當刮刀開始印制時框架在邊緣附加的抬升稱為框架升離。這一抬升由先進的印制設備在刮刀運動時來提供,通過此增加的高度來確保相同的架空高度。同樣,電路板與絲網(wǎng)之間的角度也將通過在絲網(wǎng)移動刮刀來維持不變,通常,架空高度的設置應當盡可能的低,使用高張力的織物,人們就可以獲得較低的架空高度。
  4. 織物的拉伸
  絲網(wǎng)印制織物可以通過空氣作用或機械的方法進行拉伸,新拉伸的織物通常在拉伸后的lh 內(nèi)失去10% - 20% 的張力,這根據(jù)織物的類型、拉伸設備、框架的穩(wěn)定性以及給框架上的織物涂膠前的剩余時間而略有不同。因此,為了更加精確的工作,推薦在絲網(wǎng)拉伸后進行板模制作前留出12h 的休眠時間??椢锏目箯埨σ蕾囉谒褂玫牟牧弦约敖z線的直徑,絲線張力的大小與絲線直徑的平方成正比。
  5. 去油脂
  常常建議在每次使用之前對板模進行去油脂操作,這可以通過商用絲印去油劑或采用濃度為20% 的苛性鍋完成,但需要在漂洗以后,使用濃度為5% 的醋酸進行中和。
  6. 印制速度
  典型的印制速度為每秒鐘20 - 80mm ,這依賴于所使用的焊錫膏的觸變性,印制速度通常由焊錫膏的制造商推薦。當焊錫膏在絲網(wǎng)上移動和滾動時,焊錫膏中的液體越多,則、可能獲得的印制速度越大。開始印制時在焊錫膏接觸絲網(wǎng)孔隙之前,印制速度至少要達到90mm/s ,以使焊錫膏達到其觸變性能。絲網(wǎng)網(wǎng)眼的數(shù)目指的是開口的數(shù)量或每英寸絲線的數(shù)量,用于焊錫膏印制的網(wǎng)眼的數(shù)量通常在60 - 200 之間。典型的最大焊錫粒子不能超過網(wǎng)眼的113 ,以防止阻塞。例如,一個80 個網(wǎng)眼的絲網(wǎng)其開口大約是224μm ,故此時焊錫粒子的尺寸不應當超過75 件m 。具有細小網(wǎng)眼的絲網(wǎng)可以用于精細的焊錫膏沉積,一個具有180 個網(wǎng)眼的絲網(wǎng)使用其中的80 個網(wǎng)眼,并采用精細的焊錫膏粉末可以制造出100 -150μm 的沉積厚度。Hall (1994) 提出了為獲得低的缺陷率對絲網(wǎng)印制機的需求, Noble 和Moore (1992) 說明了確定絲網(wǎng)印制機印制精度的方法。


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