IPC-7525模板设计导则.docx

模 板 设 计 导 则〔中文草稿〕- 10 -名目1. 目的… 32. 适用文件… 43. 模板设计… 54. 模板制造技术… 145. 模板定位… 156. 模板订购… 157. 进料检验标准… 168. 模板清洗… 169. 模板使用寿命… 16模 板 设 计 导 则1. 目的本文件旨在为设计与制造锡膏及外表粘胶印刷用模板供给指导，并且仅供指导1.1 术语和定义〔Terms and Definitions〕本文件所用到的全部术语和定义听从于 IPC-T-50下标为星号〔*〕的定义均来源于 IPC-T-50，其余对本课题之争论有重要意义的特定术语和定义，均供给如下：1.1.1 开孔〔Aperture〕 模板薄片上开的通道1.1.2 宽厚比和面积比 〔Aspect Ratio and Area Ratio〕 宽厚比=开孔的宽度/模板的厚度面积比=开孔底面积/开孔孔壁面积1.1.3 丝网 〔Border〕薄片外围张紧的聚合物材质或不锈钢材质丝网，它的作用是保持薄片处于平直有力的状态丝网处于薄片和框架之间并将两者连接起来1.1.4 锡膏密封式印刷头A stencil printer head that holds, in a single replaceable component, the squeegee blades and a pressurized chamber filled with solder paste.1.1.5 蚀刻系数 〔Etch Factor〕具体解释参见上页的图示。

蚀刻系数=蚀刻深度/蚀刻过程中的横向蚀刻长度1.1.6 基准点 〔Fiducials〕模板〔其他线路板〕上的参考标记点，用于印刷机上的视觉系统识别从而校准PCB和模板1.1.7 细间距BGA元件/CSP元件 Fine-Pitch BGA/Chip Scale Package (CSP) 焊球凸点间距小于1 mm [39 mil]的BGA〔球栅阵列〕，当BGA封装面积/裸芯片面积≤1.2时，也称为CSP〔芯片级封装器件〕1.1.8 细间距技术 Fine-Pitch Technology (FPT)*元件被焊端之间的中心距离≤0.625 mm [24.61 mil]的外表组装技术1.1.9 薄片 〔foils〕用于制造模板的薄片1.1.10 框架 〔frame〕固定模板的装置框架可以是空心的或铸铝材质的，模板固定的方法是：用胶水将丝网永久性胶合在框架上某些模板可直接固定在具有张紧模板功能的框架里，其特点是不需要用丝网或一个永久性夹具固定模板和框架1.1.11 侵入式回流焊接工艺 〔Intrusive Soldering〕侵入式回流焊接也称为通孔元件的通孔锡膏(paste-in-hole)工艺，引脚通孔锡膏〔pin-in-hole〕工艺或引脚浸锡膏(pin-in-paste)工艺。

该工艺过程大致如下：一、使用模板将锡膏刷往通孔元件的焊孔或焊盘； 二、插入通孔元件；三、通孔元件与外表贴装元件一起过回焊炉进展回流焊接1.1.12 开孔修改 〔Modification〕 转变开孔大小和外形的过程1.1.13 套印 〔Overprinting〕这种模板，其开孔较 PCB 上焊盘或焊环来得大1.1.14 焊盘 〔Pad〕PCB 上用于外表贴装元件电气导通和物理连接的金属化外表1.1.15 刮刀 〔Squeegee〕锡膏被橡胶或金属材质的刮刀有效地在模板外表上滚动，并填满孔洞通常， 刮刀安装在印刷机头，并成一倾角，这样一来，印刷过程中，刮刀的印刷刀刃落在印刷头和刮刀前进面的后面1.1.16 标准 BGA 器件〔Standard BGA〕焊球凸点距离为 1mm[39mil]或更大的的球栅阵列1.1.17 模板 〔Stencil〕一个由框架、丝网和开有很多开孔的薄片组成的工具，通过这个工具，将锡膏，胶水或其他介质转移到 PCB 上1.1.18 带台阶模板 〔Step Stencil〕 薄片厚度不止一个水平的模板1.1.19 外表组装技术 〔Surface-Mount Technology (SMT)*〕元件的电气连接是通过导电焊盘的外表进展传导的电路装联技术。

1.1.20 通孔插装技术 〔Through-Hole Technology (THT)*〕 元件的电气连接是通过导电通孔进展传导的电路装联技术1.1.21 超密间距组装技术 〔Ultra-Fine Pitch Technology〕元件被焊端之间的中心距离≤0.40 mm [15.7 mil]的外表组装技术2. 适用文件2.1 IPC 文件IPC-50 电子电路互联封装术语及定义IPC-A-610 电子组装件的可承受条件IPC-SM-782 外表贴装焊盘图形设计标准IPC-2511 产品制造数据描述和传输方法的 GENERIC 要求IPC-7095 BGA 元件的设计和组装处理技术实现2.2 联合工业文件J-STD-005 焊接用锡膏量要求2.3 Barco/ETSGerber RS-274D 格式参考指南，Part Number 414-100-002 Gerber RS-274D 格式用户指南，Part Number 414-100-0023. 模板设计不考虑模板实际制作使用到的格式，数据格式是首选的数据格式可供选择的格式有等等然而，这些数据格式在3.1.1 数据格式数据描述文件的格式，为制造化学蚀刻模板时与照相标图系统供给进入模板制作阶段前需要转换成格式。

设备读取的数据格式承受格式3.1.2格式沟通语言，也用于激光切割和电铸成型模板制作固然，不同的设计师，使用不同的软件包，实际使用的数据格式是不同的，但是，通常，用于照相标图和激光可承受两个标准格式：上的开孔位置和外形，还有一个独立的格式的开孔清单，它描述了不同格式的开孔的的大小和外形用来生成开孔的图象· RS-274D- 需要一个标有 X-Y 轴坐标的数据文件，在这个坐标里确定了模板· RS-274X- 这个格式下，数据文件含有开孔清单开孔清单是有一份内含 D 编码的 ASCII 文本文件，它定义了全部文3.1.3 开孔清单数据对无大小和外形数据的文本，只有 X-Y 坐标数据有效件描述的中开孔的大小和外形没有开孔清单，软件和照相标图系统就不能阅读3.1.5 数据传输数据能以 modem，FTP〔文件传输协议〕，e-mail 附件形式或磁盘传输给模板供给商由于文件较大，为确保数据传输的完整性，建议在文件传送前，先进展压缩我们推举发送给PCB 供给商的全部数据文件〔锡膏、阻焊层、PCB 外表涂层和铜箔层〕也发送给模板供给商这样，便利模板供给商对 SMT 焊接的实际焊盘大小设计相匹配的开孔大小进展优化和给出建议。

3.1.10 识别信息模板必需含有识别信息，如模板编号，版本号，厚度，供给商名称和管制号， 日期和模板制作工艺3.2 开孔设计表一列出了各种SMT 元件的开孔设计通用指南一些影响开孔设计的因素有： 元件类型，焊盘外形，阻焊层，PCB 外表涂层，长宽比/面积比，锡膏类型和用户的制程要求3.2.1 开孔大小锡膏印刷量的大小主要取决于开孔大小和模板的厚度印刷机印刷锡膏刮刀行进过程中，锡膏填满模板的开孔；PCB 与模板脱膜过程中，锡膏须完全脱离模板，释放到PCB 上，从模板的角度来看，锡膏从开孔孔壁释放到PCB 上的力气主要有以下三个因素：（1） 设计的面积比和宽厚比；〔参见 3.2.1.1〕（2） 开孔孔壁的几何外形；3） 开孔孔壁的光滑程度备注：1. 假定细间距 BGA 焊盘不受阻焊层限制2. N/A 表示仅考虑面积比3.2.11 面积比/宽厚比开孔面积比和宽厚比，如图一所示锡膏有效释放的通用设计导则为：宽厚比>1.5，面积比>0.66宽厚比是面积比的一维简化结果当开孔长度大大地大于宽度时，面积比〔W/2T〕就成了宽厚比〔W/T〕的一个因数当模板与 PCB 相互剥离时，锡膏处在被相互争夺的状况：锡膏将被转移到 PCB 上，或粘在模板的开孔孔壁内。

当焊盘面积比开孔孔壁面积的 0.66 倍大时，锡膏才能完全释放到PCB 焊盘上3.2.2 开孔大小与 PCB 焊盘大小的比对通用的设计标准认为，开孔大小应当比PCB 焊盘要相应减小模板开孔通常比照 PCB 原始焊盘进展更改减小面积和修正开孔外形通常是为了提高锡膏的印刷质量、回流工艺和模板在锡膏印刷过程中更加清洁，这有利于削减锡膏印刷偏离焊盘的几率，而印刷偏离焊盘易导致锡珠和桥连在全部的开孔上开倒圆角能促进模板的清洁度3.2.2.1 带引脚 SMD 元件针对带引脚SMD元件，如间距为1.3–0.4 mm [51.2–15.7mil]的J型引脚或翼型引脚元件，通常缩减量：宽为0.03–0.08 mm [1.2–3.1mil]，长为0.05–0.13 mm [2.0–5.1mil]3.2.2.2 塑料BGA元件将圆形开孔直径减小0.05 mm [2.0 mil]3.2.2.3 陶瓷BGA元件如不会干预到PCB焊盘的阻焊层，可额将圆形开孔的直径增加0.05 – 0.08 mm [2.0–3.1mil]，和/或将模板的厚度增加到0.2mm[7.9mil]，并要求各对应开孔与PCB上的焊盘一一对应。

详见IPC-7095锡膏量要求3.2.2.4 细间距BGA元件和CSP元件方型开孔的宽度等于或比 PCB 焊盘直径小 0.025mm [0.98 mil],方型开孔必需开圆倒角本标准推举圆角的规格：针对 0.25 mm [9.8 mil]的方孔，圆倒角0.06mm[2.4mil]；针对 0.35mm[14mil]的方孔，圆倒角 0.09[3.5mil]3.2.2.5 片式元件—电阻和电容有几种开孔外形有利于锡珠的产生全部这些设计都是为了能削减锡膏过多地留在元件下最好的设计如图2，3，4所示这些设计通常适用于免清洗工艺3.2.2.6 MELF，微 MELF 元件对 MELF，微 MELF 元件，推举使用“C”外形开孔〔见图 5〕这些开孔的尺寸设计必需与元件端相匹配3.2.3 胶水模板开孔设计对与胶水片式元件的开孔厚度，典型的设计是0.15–0.2mm [5.9–7.9mil]， 胶水开孔置于元件焊盘的中部开孔为焊盘间距的1/3和元件宽度的110%〔见图6〕关于胶水模板的更多信息将在本文件下一版提及3.3 混合装配技术— 外表贴装技术和通孔安装技术(Mixed Technology Surface-Mount。