钢板开孔技术简介

5.1 化學蝕刻的鋼板
化學蝕刻的鋼板是鋼板製造的主要類型，其成本最低，周期最快。化 學蝕刻的不銹鋼鋼板的製作是通過在金屬箔上涂抗蝕保護劑、用銷釘定位感光工 具將圖像曝光在金屬箔兩面、然後使用雙面工藝同時從兩面腐蝕金屬箔。由於工 藝是雙面的，腐蝕機穿過金屬所產生的孔，或開口，不僅從頂面和底面，而且也 水平的腐蝕。該技術的固有特性是形成刀鋒、或沙漏形狀。 化學蝕刻的缺點：這個方法對引腳間距為0.65mm或更大的元件是可接受的。當 在0.020mm以下間距時，這種缺陷可以用叫做電拋光（electropolishing）的增強 工藝來減小。改進錫膏釋放的另一個技術是梯形截面孔（TSA，trapezoidal section apertures），可進一步提高表面光潔度，消除表面不規則。
六、製造技術的比較
6.1 價格比較 6.2 製作方案的比較 6.3 工藝流程的比較 6.1 價格比較 1. 化學腐蝕鋼板的價格是有框架尺寸驅使的。雖然金屬箔是鋼板製作過程中的重 點，但框架是單一的、最貴的固定成本。其尺寸很大程度上由印刷機類型決定。 可是，大多數印刷機可接納不止一個框架尺寸。多數鋼板供應商保持一定庫存的 標準框架，尺寸範圍從5X5”~29X29”。因為空的金屬箔成本沒有框架高，金屬厚 度對價格沒有影響。並且由於所有孔都是同時蝕刻的，其數量也是無關緊要的。 2. 電鑄成型鋼板價格主要是由金屬厚度驅使的。電鍍到所希望的厚度是主要的考 慮 ：厚的鋼板比薄的鋼板成本低。 3. 激光切割鋼板價格是按照設計的孔數-激光一次切割一個孔，及孔越多，成本越 高。還要加上所要求的框架尺寸。一個用激光切割密間距和化學腐蝕標準間距元 件的混合鋼板，當要求許多開孔時，可能是成本有效的方法。可是，對於少於 2500個孔的設計，完全用激光切割整個鋼板也許成本更低。
一.序言
目前，随着世界高科技的飞速发展，电子产品已向小型 化和高功能化发展，短小轻薄是全世界的主流趋势，所以印刷电 路板也愈来愈高精度化。SMT技术已成为主流，最近更是随着超 精密Pitch（<=0.4mm）的零件的应用。对我们锡膏印刷之城提 出强有力的挑战。同时对钢板设计的要求也越来越高。
二. 鋼板的作用 鋼板的定義：一種SMT專用磨具（又稱模板）
5.2 電鑄成型
電鑄成型，一種遞增而不是遞減的工藝，製作出一個鎳金屬鋼板，具 有獨特的密封特性，具有獨特的密封特性，減少錫橋和對鋼板底面情節的需要。 該工藝提供近乎完美的需要，沒有幾何形狀的限制，具有內在梯形的光潔孔壁和 低表面張力，改進錫膏釋放。 電鑄成型的缺點： 因為涉及一個感光工具可能存在位置不正。如果電鍍工藝不均勻，會 失去密封效果。且如果清洗過程太用力，密封“塊”可能會去掉。
A. 鋼片： 鋼片材質的好壞直接影響鋼板使用壽命和印刷效果，選用鋼片材質： SUS304H，使用壽命達到20萬次以上 特點：硬度高，無磁性，耐腐蝕。
B. 絲網：絲網選用100目鋼絲網，張力大平整度好，熱膨脹係數與不銹鋼片相匹 配不易變形。
張網采用紅膠+鋁膠帶方式，在鋁框與膠粘接處，需均勻刮上一層保護 漆（S224）。同時，為保證鋼板有足夠的張力（規定不小於35牛頓/cm）和 良好的平整度。 C.網框：框架尺寸根據印刷機的要求而定，以DEK265和MPM UP3000機型為例， 框架尺寸為29*29（inch），采用鋁合金，框架型材規格為1.5*1.5（inch）
三. 鋼板的結構
鋼板是一種用液體或者干膜覆蓋于金屬薄片并蝕刻製成的金屬板，覆 蓋層除那些需蝕刻成切口的區域外，將金屬薄片完全蓋住，蝕刻后，再將覆蓋層 去除，將此金屬薄片直接粘接在框架上，稱為金屬鋼板，若是通過金屬絲網與框 架進行粘接，則稱為柔性鋼板，一般建議使用柔性鋼板的粘接方式，因為金屬絲 鋼網可令鋼板在其牽引下變得平坦無彎曲。
5.3 激光切割的鋼板
直接從客戶的原始Gerber數據產生，激光切割不銹鋼的特點是沒有攝 影步驟。因此，消除了位置不正的機會。鋼板製作有良好的位置精度和可再生產 性。Gerber文件，在作必要修改后，傳送到激光機。物理干涉少，意味著出錯機 會少。雖然有激光光束產生的金屬溶渣的主要問題，但現在的激光切割機產生很 少容易清除的溶渣。激光技術是唯一允許現有的鋼板進行返工的工藝。
鋼板（Stencil）
尼龍/聚酯鋼板
鐵/銅絲鋼板
鐵/銅鋼板
鐵/銅鋼板
五. 鋼板的製造技術
5.1 化學蝕刻的鋼板 5.2 電鑄成型（Electroforming） 5.3 激光切割的鋼板 鋼板製造的三個主要技術是，化學蝕刻（chemical etching）、激光切 割（laser cutting） 和電鑄成型（Electroforming）。每個都有獨特的優點與缺點。 化學蝕刻和激光切割是遞減（substractive）的工藝、電鑄成型是一個遞增的工藝。 通常，當用於最緊的間距為0.025”以上的應用時，化學腐蝕鋼板和其他技術同樣 有效。相反，當處理0.020”以上的間距也很好，但對其價格和周期時間可能就難 說了。
5.3.1 SL-600*600切割機
1）大理石基座的固體剛性結構保證了加工的高精度和高穩定性 2） X軸Y軸線性光柵校準系統保證位置精度，全程誤差<+5um，分辨率0.5um
5.3.2 激光切割鋼板製作管制項目： 1）光斑大小 30~35um 2） 波長 3） 頻率 5KHz 4） 切割速度 根據刀具進行調節 5） 金屬板厚度 0.1~0.15mm 6） 張網方式 7） 張網力量 35~40N/Cm 8） 金屬板扭曲度
6.2 製作方案的比較 鋼板製作： 工程單位負責指定《無鉛鋼板製作規範》，該規範續清楚說明鋼片厚 度，開孔製作方式及鋼板上對應PCB各種PAD的開孔形狀大小等要求，并將最新 的《無鉛鋼板製作規範》及時送達鋼板製作廠商 目前一般無鉛鋼網厚度為0.13mm 製作方式為激光切割+電拋光
GERBER文件：學名RS274格式，它是將PCB信息轉化成多種光繪機能識別電子 數據，亦稱光繪文件。GERBER文件是一種有X、Y坐標和附加命令的軟件結構。 GERBER文件類型：GERBER文件結合Aperture list（亦稱D-code）文件，定義 了圖形形狀及大小。D-code定義了電路中的線路、孔、焊盤或別的圖形的大小及 形狀RS274X：含X、Y坐標；也含D-code文件RS274D：含X、Y激光切割鋼板的后處理表面打磨 去除開口處熔渣（毛刺）增加表面摩擦力，以利錫膏滾動，達到良好 下錫電拋光。 有必要的話，可選擇電拋光以完全去除熔渣，改善孔壁。
5.3.4 激光切割機鋼板製作所需資料 （1） 空基板（版次正確，無變形/損壞/斷裂） （2） 菲林（SMD及絲印層，無折痕，未受冷受熱） （3） 數據文件（須含SMT solder paste layer（含有Fiducial Mark數據和PCB外 形數據）還需含有字符層數據，以便檢查正反面、元件類別等數據過大時應壓縮 后傳送）
鋼板的主要功能是幫助錫膏的沉積（deposition）。目前是將準確數量 的材料轉移到光板（bare PCB）上準確的位置。錫膏阻塞在鋼板上越少，沉積在 電路板上就越多。因此，當在印刷過程中某個東西出錯的時候，第一個反應是取 責備鋼板。可是，應該記住，還有比鋼板更重要的參數，可影響其性能。這些變 量包括印刷機、錫膏的顆粒大小和粘度、刮刀的類型、材料、硬度、速度和壓力、 鋼板從PCB的分離（密封效果）、阻焊層的屏幕度和元件的平面性。
鋼板一般由黃銅或不銹鋼製成，早期使用黃銅是因其容易取得且易於 蝕，但黃銅因為其抗強度僅為27.10001b，而顯得太軟，所以，黃銅製成的印 刷鋼板在制程中，取置及儲存時均易變形受損。而不銹鋼，因其抗強度為 163.0001b之高，故不易變形受損，因此很耐用。不銹鋼的缺點是蝕刻較困難。
四. 鋼板的演變