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1、,Fine pitch 鋼板印刷 & 製程應用,http:/ of FPT Printing,鋼板印刷的變數 錫膏 ( Solder paste) 鋼板設計 (Stencil Design) 印刷機(Printer) 刮刀 (Squeegee) 印刷參數 (Printing parameters),http:/ (Lead pitch) 網目 (Mesh) 粒子尺寸 (Particle size) 註:所得到的錫粒子,若其粒度大小分佈均勻適合時,要經由篩選過程。 例:角距為 16 mil 時,使用之網目為 TYPE 4,3,錫粒子之範圍在 400/+500 之間。,http:/ 網板法 鋼板法
2、 濃度表示通常有兩種 a. K.C.P.S b. M 例: 90 3 M17 金屬 錫粒子 濃度 含量 TYPE (黏度),http:/ Sn63 / Pb37 Tmelt = 183o C w / Silver: Sn62 / Pb36 / Ag2 Tmelt = 179o C No Lead: Sn96.5 / Ag3.5 Tmelt = 221o C High Temp: Sn10 / Pb88 / Ag2 Tmelt = 268o C - 302o C,http:/ Pitch與錫膏使用關係 Lead Pitch Mesh Particle Size 25 mil Type 3 -32
3、5/+400 25 mil Type 3 -325/+400 to 500 20 mil Type 3 -325/+500 16 mil Type 4,3 -400/+500 12 mil Type 4 -400/+625,Paste Powder Sizes,http:/ Mesh 尺寸 Designation (um) (in) Type1 (200) 74 0.0027 Type2 (250) 58 0.0023 Type3 (325) 44 0.0017 Type4 (400) 37 0.0015 Type5 (500) 30 0.0012 Type6 (625) 20 0.00078
4、,325,400,500,(-325+400),ASTM :American Society for Testing and Materials Mesh (網目):每一方寸內有多少錫球 例:使用 TYPE 3 角距為 20 mil ,其錫粒子為 1.7 mil (0.0017 in),錫膏顆粒尺寸,http:/ Rosin Mildly Activated RA: Rosin Activated WS / OA: Water Soluble / Organic Acids LR: Low Residue / No Cleans,RMAs and RAs do not typically ha
5、ve to be cleaned, but as temperatures of the boards or the components increase towards the activation temperatures of the flux (approx. 150 C) they may start to form halides or salts that can carry electricity and cause shorts. They may be cleaned using chemicals or water saponifiers. Water Solubles
6、 or OAs MUST be cleaned since the acids will eat away at the joints.,Paste - Fluxes,http:/ a. K.C.P.S b. M 數值越高黏度越高 製程方式 黏度要求 點膠-Syringe Dispensing 200-400 kcps 網版-Mesh Screen Printing 400-600 kcps 鋼版-Stencil Printing 400-1200 kcps,錫膏黏度,http:/ (最好使用錫膏冷藏設備)。 錫膏不用時一定要蓋好蓋子。 錫膏最好不要停留在鋼板上超過1 小時以上,錫膏不要使用
7、2 次。 錫膏回溫必須要 2 小時以上。 錫膏不能用任何方式回溫。,http:/ (續),錫膏使用前一定要攪拌, (攪拌時一定要同方向, 3-5分鐘,工具要用圓角,不傷錫粒子) 。 錫膏接拌機之缺點:高速離心會破坯化學成分。 錫膏使用溫度問題: a. 21 印刷不好印 (較不黏), 但好脫模。 b. 25印刷好印 (較黏),但脫模不易。,http:/ 1 (mil) 雷射切割法為 0.3 (mil) Mark 點到零件中心點之座標偏移量 不只鋼板有偏移量, PC板偏移量:0.5mil 機器本身 (指 Vision) 也有偏移量:0.5mil 所以通常要看鋼板準確性 (誤差範圍)。,http:/
8、 減少擦拭次數 (節省時間,降低擦拭紙用量) 得到良好的銲點 減少錫球的產生,鋼版製作,http:/ - Chemical Etch 雷射切割 - Laser Cut 電鑄 - Electroformed,鋼版製作方式,http:/ - Chemical Etch,照相製版 酸液蝕刻 價格便宜 印刷後脫模不易,http:/ file資料,與PCB有一致性 精度比化學蝕刻高 表面粗糙 價格比化學蝕貴 印刷後容易脫模,鋼版製作 - Laser Cut,http:/ 鋼板開孔的孔壁平滑 95%錫膏停留在錫墊上 降低鋼板須擦拭清潔次數(線接觸) 鋼板單價最高,鋼版製作 - Electroformed,
9、http:/ Aperture Profiles,http:/ Etch Stencil Aperture (250X),鋼版製作,http:/ Cut Stencil Aperture (250X),鋼版製作,http:/ Stencil Aperture (250X),鋼版製作,http:/ 20% 通常以銲墊的寬度 (W) 為基準,一般設計原則:,w,t,Recommended Sizes :,Pitch Pad Width 鋼板開孔 鋼板厚度 A.R. 25 15 12 6 2.0 20 12 9 -10 5 - 6 1.7 15 10 7 - 8 5 1.4 12 8 5 - 6 4
10、 - 5 1.2,鋼版製作- Aperture Design,http:/ BGA Apertures,針對BGAs 與 Chip Scale Packages (CSPs) 而言, 鋼板開孔的長度與寬是一樣的。 通常 Pitch 20 mil 以下開模用正方形開孔。 Pitch 20 mil 以上開模用圓形開孔。 The recommended ratio of the surface area of the opening to the surface area of the walls of the stencil apertures should be greater than 0.6
11、6,http:/ BGA Apertures,http:/ it is beneficial to use double sided reflow instead of using a solder wave for the secondary side of the board through hole printing can be utilized.,The formula used to determine the aperture size is: The volume of the through hole minus the volume of the pin, all mult
12、iplied by 2 (due to the metal to flux volume ratio of the solder paste).,Once the necessary volume of paste is determined the aperture size must be calculated from the required stencil thickness.,鋼版製作- Through Hole,http:/ the necessary volume of paste is determined the aperture size must be calculat
13、ed from the required stencil thickness. If the aperture size is determined to be too large a percentage of hole fill may need to be applied.,Fillet Solder Volume This is the volume of solder that forms the fillet in and around the lead. It does not include the solder in the Plated Thru-Hole. The area of the fillet is: A = 0.215 x (r x r) The lo
