No campo da fabricação eletrônica, especialmente no fluxo de processo da tecnologia de montagem em superfície (SMT),malha de aço do PWB, como molde SMT especial, afeta diretamente a qualidade da soldagem e o desempenho dos produtos eletrônicos em termos de qualidade de produção. Uma compreensão profunda da produção de malhas de aço para PCB é de grande importância para melhorar o nível de fabricação de eletrônicos.
1, Definição e Função de Malha de Aço PCB
A malha de aço PCB, também conhecida como modelo SMT, é feita principalmente de material de aço inoxidável. Sua função principal é auxiliar na deposição precisa da pasta de solda, garantindo que uma quantidade apropriada de pasta de solda seja transferida com precisão para a posição designada na placa PCB vazia. Na linha de produção SMT, a pasta de solda é impressa uniformemente nas almofadas de solda da placa de circuito impresso através dos orifícios da malha de aço, estabelecendo a base para a montagem e soldagem subsequente dos componentes, e é um elo fundamental para garantir a confiabilidade e estabilidade das conexões elétricas dos produtos eletrônicos.
2, o processo de fabricação de malha de aço pcb
(1) Método de ataque químico
Fluxo do processo: Primeiro, projete e faça o layout da chapa de aço usando software profissional para gerar arquivos de dados precisos. Posteriormente, um material fotossensível é revestido uniformemente na superfície da chapa de aço. Usando a tecnologia de imagem direta a laser LDI, o padrão no arquivo de dados é projetado diretamente na chapa de aço revestida com material fotossensível na forma de um feixe de laser, completando a operação de exposição. Em seguida, é realizada a revelação para remover o material fotossensível não exposto e expor as áreas que precisam ser atacadas. Reutilize a solução de gravação para gravar a chapa de aço para formar o formato de malha desejado e, finalmente, concluir a produção da malha de aço por meio de etapas de limpeza da chapa de aço e alongamento da malha.
Características: Este método pode ser moldado de uma só vez, com velocidade de produção relativamente rápida e baixo custo. No entanto, apresenta defeitos óbvios e, durante o processo de ataque químico, é fácil fazer com que a malha tenha o formato de ampulheta ou o tamanho da abertura aumente (grave excessivo) devido à dificuldade de controlar com precisão o grau de ataque. Além disso, o processo de produção é muito influenciado por fatores objetivos, como a experiência dos operadores e a qualidade dos produtos químicos, resultando numa acumulação significativa de erros, tornando-o menos adequado para a produção de malhas de aço de passo fino. Além disso, os produtos químicos utilizados no ataque químico podem causar poluição ao meio ambiente, o que não está de acordo com os atuais conceitos de proteção ambiental.
(2) Método de corte a laser
Fluxo do processo: gere arquivos de dados precisos por meio de software de projeto profissional, use feixes de laser de alta-energia para cortar chapas de aço de acordo com os arquivos de dados e corte furos de malha com precisão de acordo com o padrão de projeto. Após o corte, a chapa de aço é polida para retirada de rebarbas e escórias geradas durante o processo de corte e, por fim, é realizado o processo de estiramento da malha.
Características: O método de corte a laser tem a vantagem de alta precisão na produção de dados e é menos afetado por fatores objetivos. A abertura trapezoidal cortada por ele é benéfica para a desmoldagem de pasta de solda, permitindo corte preciso e atendendo aos requisitos de alta-precisão para produção de malha de aço. No entanto, este método envolve cortar os furos da malha um por um, o que é de produção lenta e relativamente caro. No entanto, devido ao seu excelente desempenho abrangente, é atualmente o mais utilizado na indústria de malhas de aço SMT.
(3) Método de eletroformação
Fluxo do processo: Aplique um filme fotossensível uniformemente no substrato, use a tecnologia de imagem direta a laser LDI para exposição, forme um padrão específico no filme fotossensível e, em seguida, fixe o padrão por meio da revelação. Em seguida, é realizado o processo de galvanoplastia de níquel para depositar o níquel metálico em uma área específica, formando gradativamente o formato de malha de aço desejado. Após a conformação, limpe a chapa de aço para remover impurezas e, por fim, execute a operação de estiramento da malha.
Características: As paredes de malha de aço produzidas pelo método de galvanoplastia são lisas, especialmente adequadas para a produção de malha de aço com espaçamento ultra-fino, que pode atender às necessidades de soldagem de componentes com espaçamento ultradenso no desenvolvimento de produtos eletrônicos para miniaturização e integração. Porém, seu processo de fabricação é difícil, envolve o uso de agentes químicos, polui o meio ambiente e possui ciclo de produção longo e custo elevado, o que limita sua aplicação em-grande escala.
3, Materiais necessários para fazer malha de aço PCB
(1) placa de circuito impresso
A placa de circuito impresso fornecida deve ter a versão correta e sem problemas como deformação, danos ou quebra. É uma referência importante para a produção de malha de aço, garantindo que o layout dos furos da malha de aço corresponda com precisão à posição das placas de solda da placa de circuito impresso.
(2) Arquivo de dados
Requisitos de formato: Os grupos de processamento normalmente aceitam vários formatos de dados CAD, como GERBER, HPGL,. TRABALHO,. pcb,. GWK,. CWK,. PWK,. DXF,. PDF, etc. Enquanto isso, semelhante a PAD2000, POWERpcb, GCCAM4.14, PROTEL, AUTOCADR14 (2000), CLIENT98, CAW350W, V2001 Os dados de design de software também são compatíveis. Quando o arquivo de dados for muito grande, será necessário usar ZIP. ARJ,. LZH e outros formatos de compactação são compactados e transmitidos.
Requisitos de conteúdo: O arquivo de dados deve incluir camada de pasta de solda SMT, que deve incluir dados de marca fiducial e dados de formato de PCB, bem como dados de camada de caracteres para distinguir claramente informações importantes, como frente e verso dos dados, categorias de componentes, etc., fornecendo suporte de dados abrangente e preciso para a produção de malha de aço.
(3) Explicação detalhada dos arquivos GERBER
O arquivo GERBER foi proposto pela empresa americana GERBER, que converte informações pcb em dados eletrônicos que podem ser reconhecidos por diversas funções de desenho óptico, também conhecidos como arquivos de desenho óptico. É uma estrutura de software com coordenadas X, Y e comandos adicionais, oficialmente conhecida como "formato RS274", que se tornou o arquivo de formato padrão na indústria de PCB. O arquivo GERBER precisa ser usado em conjunto com o arquivo de lista do Aperture, que juntos definem o ponto inicial, a forma e o tamanho do gráfico. O código D- especifica o tamanho e a forma dos gráficos, como linhas, furos e blocos no circuito. Os arquivos GERBER são divididos em dois tipos: RS274D e RS274X. RS274D contém X e YDATA, mas não inclui arquivos de código D-; RS274X contém o conteúdo dos arquivos X, YDATA e D-Code simultaneamente.
4, Projeto de abertura de malha de aço
O design da abertura da malha de aço afeta diretamente o efeito de desmoldagem da pasta de solda, determinado principalmente por três fatores: a relação largura/espessura/área da abertura, a forma geométrica da parede lateral da abertura e a suavidade da parede do furo. Os dois últimos fatores são determinados principalmente pela tecnologia de fabricação da malha de aço, enquanto a relação largura/espessura e a proporção da área da abertura são as principais considerações no processo de projeto.
(1) Relação largura/espessura e proporção de área
Definição: A relação largura/espessura refere-se à relação entre a largura da abertura e a espessura da malha de aço; A proporção da área refere-se à proporção entre a área da abertura e a área da seção-transversal da parede do furo. De modo geral, para obter um bom efeito de desmoldagem, a relação largura/espessura deve ser superior a 1,5 e a relação de área deve ser superior a 0,66. Quando o comprimento da abertura não atinge 5 vezes a largura, a relação entre áreas é utilizada para prever a situação de desmoldagem da pasta de solda, enquanto em outros casos, a relação largura/espessura é considerada.
Exemplo de abertura de componente: Tomando componentes comuns como exemplo, como componentes QFP, quando PITCH é 0,635 mm, a largura da almofada é 0,35 mm, a largura da abertura é geralmente projetada para ser 0,30-0,31 mm e a espessura do modelo é 0,15-0,18 mm. Neste momento, a proporção entre largura e espessura está entre 1,7-2,1 e a proporção da área está entre 0,69-0,85; Para componentes BGA, se o diâmetro da almofada for Φ 1,27 mm, o diâmetro da abertura é geralmente Φ 0,75 mm, a espessura do modelo é 0,15-0,18 mm e a proporção da área está entre 1,0-1,25. Diferentes componentes têm diferentes padrões de design de abertura com base em seu tamanho, espaçamento e outras características.
(2) Considerações especiais de projeto
Para componentes semelhantes a chips acima de 0603 (1608), o projeto deve focar na questão da prevenção de cordões de solda. Componentes IC/QFP de passo fino, para evitar concentração de tensão, é melhor ter cantos arredondados em ambas as extremidades da abertura; O mesmo se aplica aos componentes BGA e 0402, 0201 com furos quadrados. O componente em forma de chip adota um método de abertura côncavo para prevenir eficazmente o fenômeno de lápides de componentes. Ao mesmo tempo, a largura da abertura do projeto da malha de aço deve garantir que pelo menos 4 bolas de estanho no máximo possam passar suavemente.
(3) Projeto de abertura de malha de aço de processo adesivo
A experiência no projeto de aberturas de malha de aço utilizando tecnologia adesiva é crucial. A abertura da malha de aço adesiva é geralmente projetada como uma longa tira ou furo circular. Se for utilizado um posicionamento de ponto não MARK, é necessário abrir dois orifícios de posicionamento. A largura W da abertura alongada está geralmente entre 0,3 mm e 2,0 mm; O diâmetro do furo circular varia dependendo do componente, por exemplo, o componente 0603 corresponde a um diâmetro de furo circular de 0,36mm, e o componente 0805 corresponde a 0,55mm. A espessura da malha de aço adesiva é geralmente selecionada como 0,15 mm-0,2 mm.
5, Pós-tratamento de malha de aço
A gravação e a galvanoplastia de malhas de aço geralmente não exigem pós-{0}}processamento, que se destina principalmente a malhas de aço a laser. Devido à formação de escória metálica aderida às paredes e aberturas do furo durante o corte a laser, geralmente é necessário um tratamento de polimento superficial. A retificação pode não apenas remover a escória, mas também tornar a superfície da chapa de aço áspera, aumentar o atrito superficial, facilitar a laminação da pasta de solda e melhorar o efeito de soldagem. Se necessário, também pode ser escolhido o “polimento elétrico” para remover ainda mais a escória e melhorar a qualidade da parede do furo.
6, Limpeza e manutenção de malha de aço
Durante o uso da malha de aço, a pasta de solda ou adesivo permanecerá na malha e na superfície. Se não for limpo a tempo, afetará a qualidade de impressão subsequente e até bloqueará a malha. Os métodos de limpeza comuns incluem limpeza e limpeza ultrassônica. A limpeza geralmente usa um pano sem fiapos pré-embebido em agente de limpeza para remover manualmente a pasta de solda ou adesivo solidificado. A limpeza ultrassônica é dividida em tipo de imersão e tipo de spray, e outros fabricantes usam máquinas de limpeza ultrassônica semi{4}}automáticas. Além disso, no uso diário, deve-se prestar atenção para evitar pressão excessiva na malha de aço e garantir o nivelamento da malha de aço e do PCB durante a impressão para manter a qualidade da malha de aço e prolongar sua vida útil.