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3.5 向下台阶模板 当需要利用一个薄的模板来印刷细间距器件, 一个更厚点的模板来印刷其他 元件时,这类型模板就可以派上用场了。例如,一个细间距BGA元件,其间距为 0.5mm[20mil],需要0.1mm[3.9mil]厚的模板来实现其面积比大于0.66,同时, PCB上的其他元件需要的却是厚度为0.13到0.15mm[5.1mil到5.9mil]的模板。这 块模板的设计需要在BGA元件区域厚度为0.1mm[3.9mil]的向下台阶区…

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3.4 混合组装技术 表面贴装/倒装芯片贴装
这种技术有应用到一个样品卡,卡内包含倒装芯片,TSOPS 元件和片式元件。
这是一种将倒装芯片和 SMT 元件放在卡上,并一起经过回焊炉进行回流焊接。
3.4.1 SMT 元件/倒装芯片双模板印刷工艺
双模板印刷工艺可满足使用。工艺的第一步就是印刷倒装芯片用之锡膏或助
焊剂到倒装芯片的焊盘区域。这块模板厚度通常为0.05或0.075mm[2.0或3.0
mil],开孔大小为0.13到0.18mm[5.12到7.09 mil]。如果倒装芯片要求的锡膏还
是不够,那么就要用一块印刷表面贴装锡砖的表面贴装用之模板,这种模板的一
个例子:模板厚度为0.18mm[7.09mil],在倒装芯片锡膏/助焊剂的区域有设置局
部腐蚀区,局部腐蚀厚度为0.10mm[3.93mil]。这种应用的双模板如图12所示。
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3.5 向下台阶模板
当需要利用一个薄的模板来印刷细间距器件,一个更厚点的模板来印刷其他
元件时,这类型模板就可以派上用场了。例如,一个细间距BGA元件,其间距为
0.5mm[20mil],需要0.1mm[3.9mil]厚的模板来实现其面积比大于0.66,同时,
PCB上的其他元件需要的却是厚度为0.13到0.15mm[5.1mil到5.9mil]的模板。这
块模板的设计需要在BGA元件区域厚度为0.1mm[3.9mil]的向下台阶区,而模板其
他地方的厚度却是0.15mm[5.9mil]。台阶可设计在刮刀面或是接触面。详细参见
3.3.1.2KEP-OUT设计指南
3.5.2 向上台阶模板
当需要在模板的一个小区域印刷更厚点的锡膏的时候,这类型的模板就派上
用场了。例如,一个陶瓷BGA元件,考虑到焊球凸点共面性要求,需要的锡膏厚
度为0.2mm[7.9mil],而其他的表面贴装零件焊盘需要的锡膏厚度为
0.15mm[5.9mil]。这种情况下,模板的厚度在陶瓷BGA元件印刷区域要开一台阶,
高度从0.15mm[5.9 mil]上升到0。2mm[7.9 mil]。另一个例子就是PCB边缘区域
的通孔连接器,需要额外的锡膏量。这种情况下,模板厚度可能为
0.15mm[5.9mil],除了在边缘区域的通孔连接器区域的模板厚度为0.3mm。
3.5.3 对于含锡膏传输头
通用设计上,台阶设计不得大于0。05mm[2。0mil]。
3.5.4 局部腐蚀掏空模板
这种类型的模板在模板与PCB的接触面上设计有局部腐蚀凹穴。有几种场合
需要应用到局部腐蚀模板,如:
• PCB上BAR CODE标签处相应的局部腐蚀区。在BAR CODE标签区域,模板厚度
应该从0.15mm[5.9mil]减去0.08mm[3.1mil];
• 测试点局部腐蚀区。模板在每个增高的测试点对应区域进行局部腐蚀,以便
让紧又平地贴住 PCB;
• 双模板印刷,在SMT元件锡膏印刷区域模板要设计一定深度的局部腐蚀凹穴
(见3.3.1.3和3.4.1)这种模板应用的另一个例子就是通孔范围内和附近的厚
度为0.5mm[20mil]以印刷锡膏,而在接触面设置0.3mm[12mil]的局部腐蚀台阶以
跳过先前SMT印刷过的SMT元件处的锡膏。
• 在陶瓷元件角落阻焊区的使用。模板在该腐蚀区域能使PCB和模板密封性更
好。无引脚陶瓷元件的平衡能使元件下方的清洁度得到提高,能使焊点的长度变
长。
3.6 基准点
依靠机器视觉系统的定位,基准点被定位在刮刀面或接触面上,并填充黑色
环氧树脂以便于形成对比。典型的基准点为直径1.0到1.5mm[[39.4到59.1 mil]
殷实的圆点。基准点可能是半通孔腐蚀,激光雕刻或全通孔腐蚀。
3.6.1 全局的基准点
基准点在PCB三个方向上各设置一个,距离板边至少5mm。
3.6.2 局部的基准点
重要元件附近设置基准点,如,细间距QFP。
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4. 模板制造技术
4.1 模板
不锈钢是化学蚀刻模板和激光切割模板首选的金属材料,其他金属材料和塑
料材料,可根据需要具体指定。对于电铸成型模板,高硬度的镍合金是首选的材
料。
4.2 框架
为得到合适的框架尺寸,需要参考OEM(原始设备制造商)的模板印刷机操
作手册。框架可以是空心的或铸铝材质的,薄片固定的方法是:用胶水将丝网永
久地胶合在框架上。某些模板可直接固定在具有使模板张紧的功能框架里,特点
是不需要用丝网或一个永久性的夹具固定薄片和框架。
4.3 丝网
聚酯材料是标准材料,也可选择用不锈钢。
4.4 模板制造技术
模板制作工艺有两种:加成工艺和减成工艺。加成工艺如电铸成型,金属被
添加形成模板;减成工艺如激光切割和化学蚀刻,金属从模板中迁移出薄片形成
开孔。
4.4.1 化学蚀刻
化学蚀刻的模板的制作是通过在金属箔上涂抗蚀保护剂、用销钉精确定位感
光工具将图形曝光在金属箔两面、然后使用双面工艺同时从两面腐蚀金属 箔,
得到特定的网格尺寸。根据刻蚀系数计算出来,暴露于抗蚀保护剂开孔图形尺寸
较我们要求得到的开孔尺寸小。蚀刻系数描述了化学腐蚀剂蚀刻金属箔的横向蚀
刻量。液态化学腐蚀剂从金属箔的两面蚀刻出特定的开孔。除去多余的腐蚀剂,
得到模板。
4.4.2 激光切割工艺
激光切割工艺通过激光设备软件处理数据制造出来模板。与化学蚀刻工艺不
同,这种工艺不需要用到感光工具。因为模板只从一面开始切割,锥形孔壁是激
光切割模板的一个特性。如没有特别指定,接触面的开孔要略大于刮刀面(见
4.4.5 节)
4.4.3 电铸成型工艺
电铸成型模板的制作是利用感光-显影抗蚀剂技术和电镀镍技术的加成工
艺。感光胶涂覆于金属基板(心轴)上。感光胶的厚度要略大于最终得到的模板
的厚度。在感光胶上产生开孔的图形,移开模板开孔位置对应的胶柱。将带胶柱
的基板放置到电镀槽中,然后逐个原子、逐层地在光刻胶周围电镀出模板。镍膜
沉积到需要的厚度时,先清除剩余的感光胶,然后进行镍网脱膜。
4.4.4 混合模板
PCB 上贴装的是标准间距组件和密间距组件,模板制作工艺可能是激光切
割和化学蚀刻的混合工艺。这类型的模板称为激光-化学结合模板或混合模板。
4.4.5 梯形截面孔
梯形截面孔可用于改进锡膏的释放效果。化学蚀刻工艺,梯形形状,Z 型(见
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