何時選擇電鑄模板
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高品質的 PCB 鋼網對於精準的焊膏塗抹至關重要。不論是小量生產還是原型製作,透過 JLCPCB 訂購 PCB 鋼網都非常簡單。電鑄成形是一種將金屬原子逐層沉積,以製造金屬、鋼網或零件的方法。這種方法能將芯軸或母版表面複製成極為精確的副本。
電鑄成形的另一個顯著特點是其可重複性。電鑄鋼網可在 2 至 7 mil 之間以 0.01 mil 的增量製作任意厚度。選擇合適的鋼網技術至關重要,因為它能確保焊膏被精確塗抹。透過電鑄成形製作的電鑄鋼網具有獨特優勢,使其在特定應用中不可或缺。
什麼是 SMT 鋼網?
根據製程不同,鋼網分為三種:化學蝕刻、雷射切割與電鑄成形。相較於其他兩種,雷射鋼網精度更高,通常由薄不鏽鋼片製成。標準雷射切割的輸出通常更精細,從而提高精度。與化學蝕刻法相比,它也能提供更一致的結果。JLCPCB 提供高精度不鏽鋼雷射切割鋼網,可選階梯設計、電解拋光與奈米塗層,以提升焊膏脫模與印刷精度。由於製程不受化學環境影響,因此無需防潮層。
下單時,您可以選擇無框或有框鋼網。自動與半自動鋼網印刷機使用有框鋼網,其尺寸符合多種標準。手工焊接通常使用無框鋼網,您可依需求自訂鋼網尺寸。我們最近撰寫了一篇詳細介紹所有類型的文章,您可在此閱讀。
電鑄 SMT 鋼網:
這是一種加成製程,利用鎳電鑄成形來製作鋼網箔片,又稱 E-FAB。此製程的採購成本較高。透過網布將箔片固定於鋼網框架上的鎳基鋼網,稱為電鑄SMT 鋼網或電鑄箔片。電鑄鋼網提供最佳的焊膏脫模性能之一。
因此,它用於具有細間距(15 mil 至 18 mil 間距)的印刷電路板,也涵蓋覆晶、晶圓凸塊與微型 BGA(8 mil 至 10 mil 間距)。此外,這些 SMT 鋼網具有光滑的梯形側壁,可提升焊膏塗抹效果。然而,任何製造過程中加工時間的延長都被視為缺點。儘管精度更高且可製作所有厚度,但其初期成本高昂且製程耗時。
電鑄成形如何運作?
1) 使用主光繪圖像在芯軸上成像光阻。
2) 去除未曝光的光阻後,留下柱狀結構。
3) 將芯軸浸入鎳溶液後,鎳原子會沿著電流沉積,因此稱為電鑄成形。
4) 從芯軸上取下並清除殘留光阻後,即可得到鎳鋼網。
電鑄鋼網的最佳使用情境:
設計工程師應在以下情況考慮使用電鑄鋼網:
- 細間距元件:電鑄鋼網的光滑孔壁可改善焊膏脫模,降低橋接風險,並在處理間距僅 10 mil 或更小的元件時確保可靠連接。
- 微型球柵陣列(µBGA)與覆晶應用:覆晶與微型 BGA 需要極高精度的焊膏沉積。電鑄鋼網可提供精確且一致的焊膏量,滿足此需求。
- 晶圓凸塊:電鑄鋼網的精度與一致性使其適用於晶圓級封裝,需可靠形成焊錫凸塊的製程。
選擇前的考量:
儘管電鑄鋼網優點眾多,其成本仍高於其他類型。因此,評估專案的特定需求至關重要。對於具有超細間距、高密度互連或對印刷品質要求極高的設計,投資電鑄鋼網是合理的。
相較其他鋼網類型的優勢:
與拋光雷射或蝕刻鋼網相比,電鑄鋼網具有更光滑的梯形側壁,使焊膏更易脫模。電鑄鋼網可減少橋接,並提供精細與超精細間距開孔。其焊膏轉移效率可達 90% 以上。由於製程在原子尺度進行,開孔公差可達微米級,通常為 ±10 微米(0.0004 吋)。電鑄箔片硬度達 500 Hv 以上,使用壽命比相同厚度的全硬不鏽鋼更長,適合大量生產。
電鑄鋼網光滑的梯形側壁可改善焊膏脫模。鎳的摩擦係數低於不鏽鋼,且電鑄箔片硬度更高,使用壽命更長。
結論:
總結來說,電鑄鋼網是對精度要求極高應用的理想選擇。設計工程師若能深入了解 PCB 設計的獨特需求與電鑄鋼網的優勢,即可做出明智決策,提升產品品質與製造效率。JLCPCB 目前未提供電鑄鋼網,但您能以實惠價格取得高品質雷射切割鋼網。
持續學習
初學者指南:階梯式鋼板(Step-Up 與 Step-Down)
眾所周知,企業正朝 2nm 邁進,電子產業正處於巔峰。十年間,PCB 元件尺寸也急遽縮小,從 1206 到 0402、0201,甚至更小。由於元件尺寸微小且要求高產能,焊接過程中可能出現墓碑效應、橋接或連接不良等缺陷。為了克服這些挑戰,業界廣泛採用階梯鋼網(step-up 與 step-down)等特殊技術, JLCPCB 亦提供階梯鋼網服務,為混合密度 PCB 設計提供可靠的焊膏沉積。 0.4 mm 細間距元件旁常需更高焊膏厚度,這類需求佔 SMT 總產量相當比例。能在同一印刷行程中,同時為 0.5 mm 間距元件與 01005 或 CSP 等 0.3 mm 間距微小元件提供不同焊膏高度的能力,已成為電子製造的新關鍵。階梯鋼網可在單一鋼網內實現多種焊膏高度。本教學將說明其原理、使用時機,以及對組裝品質的影響。 什麼是 PCB 鋼網? PCB 鋼網是一片薄鋼板,上面精準切割出與 PCB 焊盤對應的開孔。為了在 PCB 上組裝 SMT 元件,必須將焊膏塗佈於焊盤,而鋼網是最有效且精準的方法。我們近期也討論過鋼網與奈米塗層的相關文章。 在高產能生產線上,操作員將鋼網置於 PCB 上,擠壓焊膏通過開孔並......
SAM 與陶瓷:為您的 PCB 鋼網選擇合適的奈米塗層
隨著 SMT 設計不斷演進,電子產品開始採用更緊密的間距與更小的元件。傳統鋼網服務可用於較大的 SMD 焊盤,但隨著技術創新,奈米塗層鋼網也進入市場。奈米塗層具有疏水與疏油性,可排斥水、油及焊膏助焊劑。使用這些塗層的優點包括提升轉移效率、減少底部清潔需求(或頻率),並降低印刷後的橋接問題。 目前 SMT 鋼網使用的奈米塗層有兩種。第一種是自組裝單分子層(SAM)塗層。SAM 塗層需手動塗抹於鋼網底部(即與印刷電路板接觸的一側)。這類塗層厚度通常僅 2–4 奈米,肉眼不可見。SAM 塗層會隨時間磨損,但可重新塗抹。其主要優點是減少底部清潔與橋接。詳細訂購流程請見 奈米塗層鋼網 頁面。 另一種為陶瓷基底塗層,以下將詳細討論兩者。 什麼是 SAM 與陶瓷奈米塗層? PCB 產業主要使用兩種奈米塗層: 1. 自組裝單分子層(SAM)塗層: 自組裝單分子層(SAM)是由膦酸分子與鋼網表面鍵結而成的分子塗層。這些分子會自行排列成單分子厚度的薄膜,並與不鏽鋼及鎳等金屬產生化學鍵結。 施工方式: 擦拭式,操作簡便 厚度: 約 2–4 nm 可視性: 肉眼不可見,需用表面能量墨水檢測 耐用度: 會因時間或摩擦而磨損......
使用奈米塗層鋼板減少焊錫橋接與清潔成本
電子裝置持續微型化的趨勢,確保了表面貼裝製程將不斷帶來新的挑戰。元件與鋼板開孔越來越小、間距越來越緊。對焊膏印刷製程的要求,促使技術必須不斷改進。奈米塗層應用於鋼板已有多年的歷史。 塗層通常以兩種形式提供。最常見的是多步驟液態塗層,透過擦拭方式塗佈在鋼板上,並在常溫下乾燥。這類塗層可由鋼板製造商或使用者自行施作。另一種較少見的形式,則由鋼板製造商以噴塗方式完成。奈米塗層供應商對其產品提出多項聲明,請參考訂購奈米塗層鋼板的流程。 常見聲明如下: 減少底部清潔需求 降低橋接缺陷 改善焊膏脫模 提升良率 塗層流程包含鋼板清潔、噴塗塗層,再進行固化。厚度僅 1–100 奈米的奈米塗層,是極薄的層次或化學結構,可透過多種方法附著於各種基材,並與無孔表面形成化學鍵結。作為對照,汽車產業常用的油漆厚度約為 125 微米,即 125,000 奈米。本文將探討這些塗層如何顯著降低橋接與清潔成本。 傳統焊膏鋼板的問題: 1) 焊橋問題 橋接發生於過多焊膏連接相鄰焊墊,造成短路。以下情況特別常見: 細間距元件(如 QFN、BGA) 表面積比低(SAR < 0.66)的鋼板 焊膏黏附於鋼板底部 脫模不一致 鋼板與 PCB......
PCB 製造中的奈米塗層:如何超越傳統鋼板
奈米塗層是一種薄薄的疏水(防水)與疏油(防油)處理,用於焊膏鋼網的底部與邊緣。經過處理後,表面變得不易沾黏,可減少焊膏印刷所需的清潔次數。塗層厚度小於 5 奈米,在微觀層面與鋼網箔材結合,不改變鋼網的尺寸與形狀。 奈米塗層是業界已驗證的製程,從第一次印刷即可看到立即且可量化的改善。目前有許多關於可與鋼網搭配之奈米材料的研究。奈米塗層透過降低鋼網材料的表面能,防止焊膏沾附於非預期區域。因此,印刷出的焊膏沉積更乾淨、更均勻且更具再現性。本文探討奈米塗層的定義、可用類型,以及與標準 SMT 鋼網在印刷品質、可靠度與投資報酬率方面的比較。 奈米塗層的優點: 1) 疏水特性:奈米塗層可排斥水性化學物質(助焊劑),在潮濕環境中維持鋼網效能。 2) 疏油特性:透過排斥油性化學物質(助焊劑),保持清潔並減少焊膏塗佈時的污染。 3) 提升轉移效率:確保精準沉積並減少缺陷,尤其適用於細間距元件。 4) 減少底部清潔頻率:陶瓷與自組裝單層(SAM)塗層的結合,可降低清潔次數,節省時間與維護成本。 何時使用奈米塗層鋼網: 奈米塗層鋼網適用於: 高密度 PCB 設計,含 01005、0201 及細間距 BGA 或 QFN ......
PCB 組裝中 SMT 鋼網的必備指南
簡介 在快速變化的電子製造領域,表面貼裝技術(SMT) 對於實現印刷電路板(PCB)組裝的效率與精度至關重要。SMT 製程的核心是 SMT 鋼網,這是準確塗佈焊膏不可或缺的工具,可確保元件與 PCB 之間形成可靠的電氣連接。本指南深入探討 SMT 鋼網的類型、材料、製造方法、優勢、挑戰與未來趨勢。 SMT 鋼網的類型:- SMT 鋼網有多種形式,以滿足不同的生產需求: 無框 SMT 鋼網: 這類鋼網彈性高且具成本效益,適合原型與小量生產。採用不鏽鋼或鎳合金製成,易於操作與存放,能靈活應對不斷變化的 PCB 設計。無框 SMT 鋼網特別適合需要快速變更與調整的環境,讓製造商能在不同 PCB 設計之間快速切換,大幅減少停機時間。 有框 SMT 鋼網: 有框鋼網以耐用著稱,適合大量製造。剛性框架在焊膏印刷時提供穩定性,確保多片 PCB 結果一致。在需要精度與重複性的大量生產線上,它們是首選。有框 SMT 鋼網提供穩固與可靠,對於長時間生產中維持品質至關重要,任何偏差都可能造成重大損失。 原型 SMT 鋼網: 快速原型製作受益於這類鋼網,讓工程師能快速測試新的 PCB 佈局。它們支援產品開發的靈活性,可根......
如何選擇 SMT 鋼板
什麼是 SMT 鋼網? SMT 鋼網是一種用於焊接製程的薄金屬板,專為 SMT(表面貼裝技術)而設計,在 SMT 焊接過程中扮演關鍵角色。SMT 鋼網能將焊膏直接精準地塗佈於 PCB 的 SMD 焊墊上,有效避免回流焊時出現錯誤與缺陷,完工後可獲得精確的錫覆蓋量。 SMT 鋼網的種類 依焊膏塗佈方式不同,常見有三種鋼網類型。 框架式 SMT 鋼網 框架式 PCB 鋼網多半開箱即用,由一般雷射切割的鋼片固定於金屬框架而成。因框架提供更佳穩定性與重複使用性,特別適合大量 SMT 組裝。 框架亦能加快 PCB 與鋼網的對位流程。然而框架成本較高、佔空間且管理較複雜,也讓鋼網更重、運費增加。 無框架鋼網 無框架鋼網少了外框,成本比框架式更低,可直接放置於 PCB 上使用,適合業餘或一次性用途。重量輕,運送方便。 無需額外框架,適合小批量印刷並可自訂尺寸;同樣能依特定 PCB 設計與零件布局進行客製。 階梯鋼網: PCB 上各元件對焊膏量需求不同,一般雷射鋼網只能改開孔大小,整片厚度相同。 為達更高焊接品質,工程師常需在同一鋼網上做出多種厚度,以精準控制焊膏量,因而誕生階梯鋼網。它能在同一鋼網上印出不同厚度......