錫膏鋼網類型:雷射切割、電鑄與蝕刻
1 分鐘
- 1. 雷射切割鋼網
- 2. 電鑄鋼網
- 3. 化學蝕刻鋼網
- 性能對比:
- 結論
我過去曾多次介紹過鋼網(Stencil),對於電子設計師來說,它們是極其出色的工具。到目前為止,大家都知道鋼網只是一片簡單的薄鋼片,其作用是作為塗佈錫膏的遮罩。塗佈完成後,我們就能放置元件並進行加熱,PCB 就準備好了!聽起來很簡單,但其實仍有一些細節需要注意,例如錫膏的回流焊溫度曲線(Thermal Profile)與 PCB 的加熱程序。如果加熱方式錯誤,零件可能會損壞。今天我們不討論設計流程,而是要探討鋼網的「製造」。目前有許多製造公司生產不同類型的鋼網,其中最常見的三種類型包括:
1. 雷射切割鋼網 (Laser-Cut Stencils)
2. 電鑄鋼網 (Electroformed Stencils)
3. 化學蝕刻鋼網 (Chemically Etched Stencils)
根據它們之間的差異,我們將能判斷哪一種最適合特定的用途。
1. 雷射切割鋼網
雷射切割鋼網是利用高精密雷射(通常是 Nd:YAG 或光纖雷射)在不鏽鋼箔上切割出開孔。雖然雷射光束受到嚴格控制,但在微觀層面上仍會產生微米級的表面不平整。這種工法會產生肉眼難以察覺的粗糙切割面,且孔壁的錐度(Tapering)有限。然而,雷射切割是目前最快速的技術,因其極短的交期(Turnaround times)而成為業界最廣泛使用的工法。根據波長與光斑直徑,雷射可以處理 0.3 mm 甚至更小的開孔。現代化鋼網如局部加厚(Step-up)或局部減薄(Step-down)的階梯鋼網也能以此製造。雷射切割後,鋼網可以浸入奈米塗層(Nanocoating)中,這有助於更有效地平滑表面並去除黏附性。如果您正在尋找快速原型開發方案,JLCPCB 專精於雷射切割鋼網,提供高精度、可客製化的原型與量產選項,確保可靠的錫膏印刷效果與快速交期。
2. 電鑄鋼網
電鑄鋼網是透過電鍍工法製造的。由於具有更平滑且更具錐度的孔壁,這類鋼網具備優異的下錫性(Paste release)。製程是將光阻圖案覆蓋在金屬上(通常是鎳),透過電化學沉積生長形成鋼網。電鑄鋼網通常用於細間距應用,且耐用度更高。由於表面更平滑,其開孔壁厚度非常一致。不過,這類鋼網的交期較長,且因價格昂貴,在原型開發階段非常少見。憑藉其平滑度與準確性,電鑄鋼網常被用於 0.2 mm 或更小的超細間距製程。
3. 化學蝕刻鋼網
化學蝕刻製程結合了光阻與酸性或鹼性溶液。透過移除金屬來建立開孔圖案,無需強大的雷射或電流。然而,化學藥劑有其蝕刻極限,之後必須更換。儘管如此,蝕刻鋼網價格低廉且有標準化流程可循,適合低密度與大型零件的應用。但這種廉價方案伴隨著較大的代價:邊緣定義較差且表面粗糙。蝕刻會導致「側蝕」(Undercutting)與斜坡狀孔壁,這在鋼網製造中屬於異常現象。當涉及小型開孔時,這會導致下錫性不佳。通常僅建議用於愛好者的實驗專案。
性能對比:
選擇合適的鋼網取決於以下因素:
- 元件的間距尺寸(Pitch size)
- 生產規模(產量)
- 成本限制
- 設計複雜度
- 下錫性(脫模)需求
以下為探討所有這些因素的詳細列表。
結論
您的 PCB 組裝(PCBA)品質與您選擇的鋼網類型息息相關。我已經詳細介紹了所有技術及其相關問題。
例如,雷射切割鋼網提供了一個可靠且全能的解決方案,適用於大多數標準應用。電鑄鋼網提供了卓越的精度與下錫性,但成本較高。另一方面,化學蝕刻鋼網在需求較低的場景中仍是具成本效益的選擇。了解每種鋼網的特性與侷限性,能讓您針對特定的 PCB 設計與生產需求選擇最佳方案。如果您正在尋找雷射切割鋼網,JLCPCB 是最佳選擇。JLCPCB 專注於高品質雷射切割鋼網,並提供選配的電解拋光(Electropolishing)與奈米塗層(Nano-coating),協助工程師實現一致的錫膏印刷效果並提升組裝良率。
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