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淺談焊錫膏與絲網印制

  絲網由鋁制框架、網絲、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域一般是1 : 1 的比例規格,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。絲網印制較模板印制的優點是其成本較低,而且它可以印制較大的區域,其缺點是印制的精度有限且覆層的厚度有限。在絲網印制工藝中,焊錫膏在網眼上滾過,電路板上在絲網網眼附近不需要焊錫膏的地方應涂有一層藥膜。絲網可能是不銹鋼的、經過金屬處理的聚酯、聚酯或尼龍,將絲網在堅硬的金屬框(多為鋁)上拉緊,然后將這個金屬框置于絲網印制設備框架的上面。
  刮刀推動焊錫膏通過網眼上面的孔洞,同時緊壓絲網以使焊錫膏與電路板相接觸,刮刀通過以后,絲網彈回離開電路板,此時電路板上在絲網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.絲網織物的分類
  除了根據所采用的絲網織物材料來分類以外,還可以根據絲網網眼的數目來分類,也就是根據每厘米的絲線(開口)數目來分類,例如" 55-T" 表示每厘米含有55 條絲網印制織物,或者說相當于每英寸含有140 條絲網印制織物。絲網所使用的材料包括:
  1)不銹鋼:它的使用壽命較長,且提供極好的規定對準度和焊錫膏流動,可以避免靜態電荷的積累,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材料。
  4) 尼龍:它具有極好的彈性。
  構成網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眼張力以進行精確的印制,鋁是絲網印制框架最常用的金屬。人們很少使用鋼制框架,因為它們容易生銹,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,電路板與絲網之間的角度也將通過在絲網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 內失去10% - 20% 的張力,這根據織物的類型、拉伸設備、框架的穩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。絲網網眼的數目指的是開口的數量或每英寸絲線的數量,用于焊錫膏印制的網眼的數量通常在60 - 200 之間。典型的最大焊錫粒子不能超過網眼的113 ,以防止阻塞。例如,一個80 個網眼的絲網其開口大約是224μm ,故此時焊錫粒子的尺寸不應當超過75 件m 。具有細小網眼的絲網可以用于精細的焊錫膏沉積,一個具有180 個網眼的絲網使用其中的80 個網眼,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印制機的需求, Noble 和Moore (1992) 說明了確定絲網印制機印制精度的方法。


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