浅谈SMTStencil制造

浅谈SMTStencil制造随着SMT行业01005元件、0.5pitchBGA、0.4pitchIC及排阻的广泛应用，作为表面贴装的第一道工序锡膏印刷中使用到的关键耗材---SMTStencil品质的优劣，对SMT工艺有着关键影响，因为在某些时候Stencil品质决定了锡膏印刷质量。如何利用Stencil去解决一些印刷中出现的不良呢？光韵达公司通过多年的积累，探索和沉淀了一些重要SMTStencil制造的参数，愿与大家一起分享：1、Stencil设计常见原则a)钢片厚度选择Stencil钢片一般选择SUS304不锈钢片，它的常见厚度有0.10mm\0.12mm\0.15mm。在一些特殊模板制造上，还会使用到一些更薄的钢片，如0.08mm\0.05mm\0.06mm\0.03mm。众所周知，在开口面积相等的情况下，钢片的厚薄对锡量有着决定性的影响。Stencil钢片厚度选择一般依据开孔零件的精密程度，零件开口越小，钢片厚度选择相对较薄。钢片厚度选择的通用原则：AspectRatio(宽厚比)=孔的宽度/金属片的厚度=W/T宽厚比≥1.66AreaRatio(面积比)=焊盘的面积/孔壁面积=L*W/2*(L+W)*T面积比≥0.66钢片厚度选择的常见原则手机板常见厚度选择0.10mm、0.12mm，多数会选择0.10mm，因为手机板零件较密且精密元件较多，选择0.10mm是最适宜的。FPC常见厚度选择0.10mm、0.08mm甚至更薄，这主要取决于FPC上零件的精密程度和客户工艺。通常做法是如果PCB板上有01005CHIP零件，大多选择0.05-0.06mm厚度的钢片。对于含0.4pitchIC、0.5pitchBGA或0.4pitch排阻，0.08-0.10mm厚度的钢片是首选。b)常见元件开口设计原则CHIP开口设计重点是防锡珠，如：1)1:1开，方形内凹长宽的1/3即：W2=1/3W1L2=1/3L12）内距S1依据元件大小保持适当内距IC开口设计重点是开口宽度和保证锡量，如：1)0.4pitchIC开口宽度0.18mm；0.5pitchIC开口宽度0.23mm；0.65pitchIC开口宽度0.32mm；0.80pitchIC开口宽度0.40mm；1.0pitchIC开口宽度0.50mm；1.27pitch及以上宽度1:1开口；2)0.65Pitch及以下IC长度外加0.10mm，0.65Pitch及以上IC长度外加0.20mmBGA开口设计重点是如何保证锡量和避免连锡，如：0.5Pitch开0.29方孔四角倒0.05圆角;0.65Pitch开0.35圆孔;0.80Pitch开0.42圆孔;1.0Pitch开0.53圆孔;1.27Pitch或以上按1:1开.排阻开口设计重点是元件本体与焊盘焊接效果，如：1)Pin脚宽度按照以上IC对应Pitch开口；2)Pin脚长外加0.15mm，倒圆角0.05mm．2、利用Stencil设计解决SMT印刷不良范例设计思路:1)到客户SMT线上了解现在的印刷效果；2)测量Gerber文件焊盘长宽、间距；3)测量元件本体大小；4)计算钢网开口面积与锡膏占有量；具体改善方案:1)Stencil钢片厚度设定0.10mm，便于下锡；2)通过测量元件本体PIN脚和Gerber焊盘内距，将Stencil内扩至元件本体内距再各加0.05mm；3)为保证锡膏过炉后元件PIN脚锡量，依据焊盘本身长度外加0.05mm；4)依据以上数据计算开口锡膏饱和度已达到客户理想要求；问题描述：因本身是FPC，固定精度不高，此元件焊盘大小比较特殊，即长宽不成比例，印锡后成形较差，且锡量严重不足，导致印刷不良率偏高；解决方案：1）从钢片厚度入手，将原厚度为0.08mm钢片修改成0.05mm，促进下锡程度；2）将IC开口长宽设计更加协调，易于印刷成形。将原设计方案W=0.185mmL=0.30mm倒角0.05mm设计成W=0.175mmL=0.30mm倒角0.03mm问题描述：此FPC为多连板，只有一个元件即上图0.4pitch排阻，因是连板，印刷后部分单板印刷效果不佳。通过上图红色原始大小可以看出，此焊盘长宽尺寸接近，相邻焊盘距离很近。按照图九设计存在不足，容易连锡且成形较差；解决方案：1）从钢片厚度入手，将原厚度为0.10mm钢片修改成0.08mm，促进下锡程度；2）将排阻开口长宽重新分配，使之易于印刷成形。将原设计方案W=0.20mmL=0.40mm设计成W=0.175mm/0.20mmL=0.40mm对称分布笔者长期从事SMTStencil品质及客户服务工作，在与客户的接触中，我们了解到客户对Stencil要求非常高，很多可能非SMTStencil本身的问题，如受PCB、锡膏、印刷设备等影响而发生的印刷缺陷，客户大多希望通过变换Stencil的开口设计来进行改善。在这个过程中，我们与客户间的良好互动，帮助客户解决了很多棘手的工艺难题的同时，我们自己经验也在不断提高、设计思路也在拓宽，我们也乐于其中。正是客户的这种要求和互动，使光韵达人在十几年的Stencil制造实践中，制造工艺与产品品质得到了广大客户的认可，行业知名度和市场占有率都得到了大幅度提升，公司规模从十几人的小企业成长为国内第一大SMTStencil制造商，并逐渐成为行业的旗舰，引领行业的技术创新和标准的建立。