تولید مش فولادی پی سی بی

در زمینه تولید الکترونیک، به ویژه در جریان فرآیند تکنولوژی نصب سطحی (SMT)،مش فولادی پی سی بیبه عنوان یک قالب ویژه SMT، از نظر کیفیت تولید، مستقیماً بر کیفیت جوش و عملکرد محصولات الکترونیکی تأثیر می گذارد. درک عمیق تولید مش فولادی pcb برای بهبود سطح تولید الکترونیکی اهمیت زیادی دارد.

1، تعریف و عملکرد مش فولادی pcb

مش فولادی pcb، همچنین به عنوان قالب SMT شناخته می شود، عمدتا از مواد فولادی ضد زنگ ساخته شده است. وظیفه اصلی آن کمک به رسوب دقیق خمیر لحیم کاری است و اطمینان حاصل می کند که مقدار مناسبی از خمیر لحیم کاری به طور دقیق به موقعیت تعیین شده روی برد PCB خالی منتقل می شود. در خط تولید SMT، خمیر لحیم کاری به طور یکنواخت از طریق سوراخ های توری مش فولادی بر روی پدهای لحیم کاری PCB چاپ می شود و پایه ای برای نصب و لحیم کاری بعدی اجزا می گذارد، و یک پیوند کلیدی در اطمینان از قابلیت اطمینان و پایداری اتصالات الکتریکی محصولات الکترونیکی است.

2، فرآیند تولید مش فولادی PCB

(1) روش اچ شیمیایی

جریان فرآیند: ابتدا ورق فولادی را با استفاده از نرم افزارهای حرفه ای طراحی و چیدمان کنید تا فایل های داده دقیق تولید شود. پس از آن، یک ماده حساس به نور به طور یکنواخت روی سطح ورق فولادی پوشانده می شود. با استفاده از فناوری تصویربرداری مستقیم لیزری LDI، الگوی موجود در فایل داده مستقیماً بر روی ورق فولادی پوشیده شده با مواد حساس به نور به شکل پرتو لیزر پخش می شود و عملیات نوردهی را تکمیل می کند. در مرحله بعد، توسعه برای حذف مواد حساس به نور در معرض نور و افشای مناطقی که نیاز به حکاکی دارند، انجام می شود. از محلول اچینگ مجدد برای حکاکی ورق فولادی استفاده کنید تا شکل مش مورد نظر را ایجاد کنید و در نهایت تولید مش فولادی را از طریق مراحل تمیز کردن ورق فولادی و کشش مش تکمیل کنید.

ویژگی ها: این روش با سرعت تولید نسبتاً سریع و هزینه کم می تواند یکبار قالب گیری شود. با این حال، دارای عیوب آشکار است و در طول فرآیند اچ، به راحتی می توان به دلیل مشکل در کنترل دقیق درجه اچ، باعث شد که مش به شکل ساعت شنی یا بزرگتر شدن اندازه دهانه (اچ بیش از حد) شود. علاوه بر این، فرآیند تولید تا حد زیادی تحت تأثیر عوامل عینی مانند تجربه اپراتورها و کیفیت مواد شیمیایی است که منجر به تجمع قابل توجهی از خطاها می شود و آن را برای تولید توری فولادی ریز مناسب کمتر می کند. علاوه بر این، مواد شیمیایی مورد استفاده در اچینگ شیمیایی می تواند باعث آلودگی محیط زیست شود که با مفاهیم فعلی حفاظت از محیط زیست همخوانی ندارد.

(2) روش برش لیزری

جریان فرآیند: فایل‌های داده‌ای دقیق را از طریق نرم‌افزار طراحی حرفه‌ای ایجاد کنید، از پرتوهای لیزری پرانرژی{0} برای برش ورق‌های فولادی مطابق با فایل‌های داده استفاده کنید، و سوراخ‌های مش را با دقت بر اساس الگوی طراحی برش دهید. پس از برش، ورق فولادی صیقل داده می شود تا سوراخ ها و سرباره های ایجاد شده در طول فرآیند برش از بین برود و در نهایت فرآیند کشش توری انجام شود.

ویژگی ها: روش برش لیزری از مزیت دقت تولید داده بالایی برخوردار است و کمتر تحت تأثیر عوامل عینی قرار می گیرد. برش دهانه ذوزنقه ای شکل برای قالب گیری خمیر لحیم کاری مفید است و امکان برش دقیق و برآوردن الزامات دقت بالا برای تولید مش فولادی را فراهم می کند. با این حال، این روش شامل بریدن سوراخ های توری یک به یک است که تولید کند و نسبتاً گران است. با این حال، به دلیل عملکرد جامع عالی، در حال حاضر بیشترین استفاده را در صنعت مش فولادی SMT دارد.

(3) روش الکتروفرمینگ

جریان فرآیند: یک فیلم حساس به نور را به طور یکنواخت روی بستر اعمال کنید، از فناوری تصویربرداری مستقیم لیزر LDI برای نوردهی استفاده کنید، یک الگوی خاص روی فیلم حساس به نور ایجاد کنید و سپس الگو را از طریق توسعه ثابت کنید. در مرحله بعد، فرآیند آبکاری نیکل برای رسوب فلز نیکل در یک منطقه خاص انجام می شود و به تدریج شکل مش فولادی مورد نظر را تشکیل می دهد. پس از فرم دهی، ورق فولادی را تمیز کرده تا ناخالصی ها از بین برود و در نهایت عملیات کشش مش را انجام دهید.

ویژگی ها: دیواره های مش فولادی تولید شده با روش آبکاری صاف هستند، به ویژه برای تولید مش های فولادی با فواصل بسیار ظریف مناسب هستند، که می تواند نیازهای جوشکاری اجزای فاصله بسیار متراکم را در توسعه محصولات الکترونیکی به سمت کوچک سازی و یکپارچه سازی برآورده کند. با این حال، فرآیند تولید آن دشوار است، شامل استفاده از عوامل شیمیایی است، محیط را آلوده می کند، و دارای چرخه تولید طولانی و هزینه بالایی است که کاربرد آن در مقیاس بزرگ را محدود می کند.

3، مواد مورد نیاز برای ساخت مش فولادی PCB

(1) PCB

PCB ارائه شده باید دارای نسخه صحیح باشد و هیچگونه مشکلی مانند تغییر شکل، آسیب یا شکستگی نداشته باشد. این یک مرجع مهم برای تولید توری فولادی است و اطمینان حاصل می کند که چیدمان سوراخ های مش فولادی با موقعیت لحیم کاری pcb مطابقت دارد.

(2) فایل داده

الزامات قالب: گروه های پردازشگر معمولاً چندین فرمت داده CAD مانند GERBER، HPGL را می پذیرند. شغل،. پی سی بی،. GWK،. CWK،. PWK،. DXF،. PDF و غیره. در همین حال، مشابه PAD2000,POWERpcb,GCCAM4.14,PROTEL,AUTOCADR14(2000),CLIENT98,CAW350W,V2001 داده های طراحی نرم افزار نیز سازگار است. وقتی فایل داده خیلی بزرگ است، باید از ZIP استفاده شود. ARJ،. LZH و سایر فرمت های فشرده سازی فشرده و منتقل می شوند.

الزامات محتوا: فایل داده باید شامل لایه خمیر لحیم SMT باشد که باید شامل داده‌های Fiducial Mark و داده‌های شکل pcb باشد، همچنین داده‌های لایه کاراکتری برای تشخیص واضح اطلاعات کلیدی مانند قسمت جلویی و پشتی داده‌ها، دسته‌های اجزا و غیره، ارائه پشتیبانی اطلاعات جامع و دقیق برای تولید مش فولادی.

(3) توضیح مفصل فایل های GERBER

فایل GERBER توسط شرکت آمریکایی GERBER پیشنهاد شده است که اطلاعات PCB را به داده های الکترونیکی تبدیل می کند که توسط توابع ترسیم نوری مختلف قابل تشخیص است که به عنوان فایل های ترسیم نوری نیز شناخته می شود. این یک ساختار نرم افزاری با مختصات X، Y و دستورات اضافی است که به طور رسمی با نام "فرمت RS274" شناخته می شود که به فایل فرمت استاندارد در صنعت PCB تبدیل شده است. فایل GERBER باید همراه با فایل لیست دیافراگم استفاده شود که با هم نقطه شروع، شکل و اندازه گرافیک را مشخص می کند. D{4}}کد اندازه و شکل گرافیک ها مانند خطوط، سوراخ ها و پدها را در مدار مشخص می کند. فایل های GERBER به دو نوع RS274D و RS274X تقسیم می شوند. RS274D حاوی X و YDATA است، اما شامل فایل‌های D{10}}کد نمی‌شود. RS274X حاوی محتویات فایل‌های کد X، YDATA و D{12}به‌طور همزمان است.

4، طراحی بازشو مش فولادی

طراحی دهانه توری فولادی مستقیماً بر اثر قالب‌گیری خمیر لحیم کاری تأثیر می‌گذارد که عمدتاً توسط سه عامل تعیین می‌شود: نسبت عرض به ضخامت/نسبت سطح دهانه، شکل هندسی دیواره جانبی دهانه و صاف بودن دیواره سوراخ. دو عامل اخیر عمدتاً توسط فناوری تولید مش فولادی تعیین می شوند، در حالی که نسبت عرض به ضخامت و نسبت سطح دهانه ملاحظات کلیدی در فرآیند طراحی هستند.

(1) نسبت عرض به ضخامت و نسبت مساحت

تعریف: نسبت عرض به ضخامت به نسبت عرض دهانه به ضخامت مش فولادی اشاره دارد. نسبت مساحت به نسبت سطح بازشو به سطح مقطع-دیواره سوراخ اشاره دارد. به طور کلی، برای دستیابی به یک اثر قالب‌گیری خوب، نسبت عرض به ضخامت باید بیشتر از 1.5 و نسبت مساحت باید بیشتر از 0.66 باشد. هنگامی که طول دهانه به 5 برابر عرض نمی رسد، از نسبت سطح برای پیش بینی وضعیت قالب گیری خمیر لحیم استفاده می شود، در حالی که در موارد دیگر، نسبت عرض به ضخامت در نظر گرفته می شود.

نمونه ای از باز شدن قطعات: با در نظر گرفتن اجزای معمولی به عنوان مثال، مانند اجزای QFP، وقتی PITCH 0.635 میلی متر است، عرض پد 0.35 میلی متر است، عرض دهانه به طور کلی 0.30-0.31 میلی متر طراحی شده است، و ضخامت قالب 0.15-0.18 میلی متر است. در این زمان، نسبت عرض به ضخامت بین 1.7-2.1 و نسبت مساحت بین 0.69-0.85 است. برای اجزای BGA، اگر قطر لنت Φ 1.27 میلی متر باشد، قطر دهانه معمولاً 0.75 میلی متر Φ، ضخامت قالب 0.15-0.18 میلی متر و نسبت مساحت بین 1.0-1.25 است. اجزای مختلف بر اساس اندازه، فاصله و سایر مشخصات استانداردهای طراحی دهانه متفاوتی دارند.

(2) ملاحظات طراحی خاص

برای اجزای تراشه ای بالاتر از 0603 (1608)، طراحی باید بر روی موضوع جلوگیری از مهره های لحیم کاری تمرکز کند. اجزای IC/QFP گام ظریف، برای جلوگیری از تمرکز استرس، بهتر است گوشه های گرد در هر دو انتهای دهانه وجود داشته باشد. همین امر در مورد اجزای BGA و 0402، 0201 با سوراخ های مربعی صدق می کند. جزء تراشه‌ای شکل از روش باز کردن مقعر استفاده می‌کند تا به طور موثر از پدیده سنگ قبرهای اجزاء جلوگیری کند. در عین حال، عرض دهانه طرح توری فولادی باید تضمین کند که حداقل 4 توپ قلع می توانند به راحتی عبور کنند.

(3) طراحی باز کردن مش فولادی فرآیند چسب

تجربه در طراحی دهانه های مش فولادی با استفاده از تکنولوژی چسب بسیار مهم است. دهانه توری چسب فولادی به طور کلی به صورت یک نوار بلند یا سوراخ دایره ای طراحی می شود. اگر از موقعیت یابی نقطه غیر MARK استفاده می شود، باید دو سوراخ تعیین موقعیت باز شود. عرض W دهانه کشیده معمولاً بین 0.3 میلی متر تا 2.0 میلی متر است. قطر سوراخ دایره ای بسته به جزء متفاوت است، به عنوان مثال، جزء 0603 مربوط به قطر سوراخ دایره ای 0.36 میلی متر و جزء 0805 مربوط به 0.55 میلی متر است. ضخامت مش فولادی چسب به طور کلی 0.15mm-0.2mm انتخاب می شود.

5، پس از درمان مش فولادی

حکاکی و آبکاری شبکه های فولادی معمولاً نیازی به پردازش پس از{0} ندارند، که عمدتاً در شبکه های فولادی لیزری است. به دلیل تشکیل سرباره فلزی چسبیده به دیواره سوراخ ها و دهانه ها در حین برش لیزری، معمولاً به عملیات پرداخت سطحی نیاز است. سنگ زنی نه تنها می تواند سرباره را حذف کند، بلکه سطح ورق فولادی را زبر می کند، اصطکاک سطح را افزایش می دهد، نورد خمیر لحیم کاری را تسهیل می کند و اثر لحیم کاری را بهبود می بخشد. در صورت لزوم، برای حذف بیشتر سرباره و بهبود کیفیت دیواره سوراخ، می توان "صیقل الکتریکی" را نیز انتخاب کرد.

6، تمیز کردن و نگهداری مش فولادی

در طول استفاده از توری فولادی، خمیر لحیم کاری یا چسب روی مش و سطح باقی می ماند. اگر به موقع تمیز نشود، بر کیفیت چاپ بعدی تأثیر می گذارد و حتی مش را مسدود می کند. روش های معمول تمیز کردن شامل پاک کردن و تمیز کردن اولتراسونیک است. برای پاک کردن معمولاً از یک پارچه بدون پرز که از قبل در ماده تمیز کننده آغشته شده است استفاده می کند تا خمیر یا چسب لحیم جامد را به صورت دستی پاک کند. تمیز کردن اولتراسونیک به نوع غوطه وری و نوع اسپری تقسیم می شود و سایر تولید کنندگان از دستگاه تمیز کننده اولتراسونیک نیمه خودکار استفاده می کنند. علاوه بر این، در استفاده روزانه باید به پرهیز از فشار بیش از حد روی توری فولادی و اطمینان از تراز بودن توری فولادی و pcb در حین چاپ توجه شود تا کیفیت مش استیل حفظ شود و عمر مفید آن افزایش یابد.