PCB科技 - ​ PCBA演講廳：如何解决小型化組件

近年來, 隨著智能手機和平板電腦等智慧終端設備效能要求的提高, 這個 PCB製造業 對電子元件的小型化和薄化有更高的要求. 隨著可穿戴設備的興起, 這一需求甚至更大. 越來越多地.

組件越來越小, 這將變得越來越困難 PCB生產 過程. 提高一次通過率已成為表面貼裝工藝工程師的主要目標. 一般來說, SMT行業60%以上的缺陷與錫膏印刷有關, 這是SMT生產中的關鍵工序. 解决錫膏印刷問題相當於解决整個SMT工藝中的大多數工藝問題. 現時, 英國01005 SMD設備和0.4節距BGA/CSP通常用於SMT生產. 少量metric 03015 SMD設備也用於生產, 而metric 0201 SMD設備現時僅處於試生產階段，預計將在未來幾年內逐步用於生產.

為了理解小型化元件給錫膏印刷帶來的挑戰，我們必須首先瞭解模具印刷的面積比（面積比）。

範本列印的面積比（面積比）

如果模具開口面積比不符合要求（模具太厚），將出現下圖。 當錫膏印刷和脫模時，小部件的錫膏粘附在鋼網的壁上，並脫落到焊接處。磁片上的錫膏量很小。

如果模具開口面積比不符合要求（模具太厚），將出現下圖

對於小型焊盤的錫膏印刷，焊盤和模具開口越小，錫膏與模具孔壁分離越困難。 為了解决小型焊盤的錫膏印刷問題，有以下解決方案可供參考：

1、最直接的解決方案是减少鋼網的厚度，新增開口的面積比。

如下圖所示，使用薄鋼絲網後，小部件的焊盤焊接良好。 如果所生產的基板沒有大尺寸組件，則這是最簡單和最有效的解決方案，但如果基板上有大組件，則由於錫含量少，大組件將焊接不良。 囙此，如果它是一種具有大成分的高混合基板，我們需要下麵列出的其他解決方案。

最直接的解決方案是减少鋼網的厚度並新增開口的面積比。

2、採用新型鋼絲網科技，降低對鋼絲網開孔率的要求。

1）FG（細晶粒）鋼網

FG鋼板含有一種鈮元素，可以細化晶粒，降低鋼的過熱敏感性和回火脆性，提高强度。 鐳射切割FG鋼板的孔壁比普通304鋼板更清潔、光滑，更有利於脫模。 FG鋼板製成的鋼絲網的開口面積比可以低於0.65。 與具有相同開口率的304鋼網相比，FG鋼網可以比304鋼網略厚，從而降低大型部件中錫含量較少的風險。

2）電鑄鋼絲網

電鑄鋼網的製造原理是：在導電金屬基板上印刷光刻膠資料，然後通過遮罩模具和紫外線照射製作電鑄範本，然後將薄範本放置在電鑄液中進行電鑄。 事實上，電鑄與電鍍類似，不同之處在於電鑄後的鎳片可以從底板上剝離，形成鋼網。

電鑄鋼絲網

電鑄鋼絲網具有以下特點：鋼板內部沒有應力，孔壁非常光滑，鋼絲網可以是任何厚度（0.2mm以內，由電鑄時間控制），缺點是成本高。 下圖是雷射鋼網和電鑄鋼網牆的比較。 電鑄鋼絲網孔壁光滑，印刷後脫模效果較好，開孔率可低至0.5。

雷射鋼網和電鑄鋼網掛圖的比較

3）梯子鋼絲網

階梯鋼網可以局部加厚或减薄。 部分加厚部分用於列印需要大量錫膏的焊盤，加厚部分通過電鑄實現，成本較高。 通過化學蝕刻實現减薄。 减薄部分用於列印小型部件的焊盤，使脫模效果更好。 建議對成本更敏感的用戶使用成本較低的化學蝕刻。

4）納米塗層。 （納米超塗層）

在鋼網表面塗覆或鍍一層納米塗層，納米塗層使孔壁排斥錫膏，囙此脫模效果更好，錫膏印刷的體積穩定性更一致。 這樣，印刷質量更有保證，也可以减少鋼網的清潔和擦拭次數。 現時，國內大多數工藝僅應用一層納米塗層，經過一定數量的印刷後效果减弱。 在國外，有納米塗層直接鍍在鋼網上，具有更好的效果和耐久性，當然成本也更高。

3、雙錫膏成型工藝。

1）列印/列印

兩臺印刷機用於印刷和形成錫膏. 第一種是使用普通範本列印具有細間距的小部件焊盤, 第二種是使用3D範本或階梯範本列印大型元件板. 此方法需要兩臺打印機, 而且模具的成本也很高. 如果使用3D模具, 也使用梳狀刮刀, 這新增了 PCB生產成本, 生產效率也很低.

2）印刷/噴塗錫

第一個錫膏打印機列印緊密間距的小部件焊盤，第二個噴墨印表機列印大部件焊盤。 這樣，錫膏成型效果好，但成本高，效率低（取決於大型元件焊盤的數量）。

雙錫膏成型工藝

用戶可以根據自己的情况選擇使用上述幾種解決方案。 在成本和生產效率方面，减少模具的厚度、使用所需孔徑面積比較低的模具和階梯模具是更合適的選擇； 產量低、質量要求高、對成本不敏感的用戶可以選擇列印/噴射列印方案。