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SMT STENCIL 技术讲座

深圳市木森激光电子技术有限公司 SHENZHEN MUSEN LASER ELECTRONIC TECHNOLOGY LTD. SMT STENCIL 技术讲座. 主讲人：陈胜波. 深圳市木森激光电子技术有限公司 SHENZHEN MUSEN LASER ELECTRONIC TECHNOLOGY LTD. 关于本讲座 旨在加强我们的技术交流与技术服务，促进彼此的沟通和了解 本讲座面对广泛的 SMT 用户 本讲座涉及面较广，但重点介绍 STENCIL 工艺和设计 错漏之处，在所难免，恳请各位批评指正.

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SMT STENCIL 技术讲座

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  1. 深圳市木森激光电子技术有限公司 SHENZHEN MUSEN LASER ELECTRONIC TECHNOLOGY LTD SMT STENCIL技术讲座 主讲人：陈胜波

  2. 深圳市木森激光电子技术有限公司 SHENZHEN MUSEN LASER ELECTRONIC TECHNOLOGY LTD • 关于本讲座 • 旨在加强我们的技术交流与技术服务，促进彼此的沟通和了解 • 本讲座面对广泛的SMT用户 • 本讲座涉及面较广，但重点介绍STENCIL工艺和设计 • 错漏之处，在所难免，恳请各位批评指正

  3. 主标题：目录 副标题： SMT STENCIL技术讲座内容 一、SMT STENCIL的发展 二、STENCIL对SMT工艺的影响 三、STENCIL制造工艺 四、激光切割STENCIL设备 五、STENCIL设计 六、STENCIL制造主要环节 七、常见STENCIL使用缺陷及控制办法 八、STENCIL使用和储存 九、木森STENCIL介绍 十、木森激光企业介绍

  4. 主标题：SMT STENCIL的发展 副标题：内容摘要 一、SMT STENCIL的发展 1、SMT的发展 2、SMD封装形式的发展 3、STENCIL的发展 4、SMT及STENCIL相关的国际组织

  5. 主标题：SMT STENCIL的发展 副标题：SMT的发展/SMT介绍 1-1、SMT的发展 1、SMT （Surface Mount Technology)介绍 SMT的历史： 诞生：70年代 广泛应用：80年代 迅速增长：90年代 稳步增长：目前 SMT的优势：提高组装密度 增强高频特性 实现自动化生产

  6. 主标题：SMT STENCIL的发展 副标题：SMT的发展/SMT和THT占PCBA的比重 1-1、SMT的发展 2、SMT和THT占PCBA的比重

  7. 主标题：SMT STENCIL的发展 副标题：SMT的发展/SMT市场的发展 1-1、SMT的发展 3、SMT市场的发展 • 全球超过60000条SMT线 • 中国大陆大约有5000条SMT线 • 目前全球以超过5%的速度年递增 • 中国以超过10%的速度年递增 • 预计今后不到十年中国大陆SMT线将翻番

  8. 主标题：SMT STENCIL的发展 副标题：SMD封装形式的发展/SMD介绍 1-2、SMD封装形式的发展 1、SMD（Surface Mount Device) 介绍 • CHIP： SOT，MELF，0201，0402，0603… • IC： SOP，SOJ，PLCC，QFP, FLIP-CHIP，TAB， BGA，µBGA(CSP)， MCM…

  9. 主标题：SMT STENCIL的发展 副标题：SMD封装形式的发展/SMD封装应用发展趋势 1-2、SMD封装形式的发展 2、SMD封装应用发展趋势 • 小型化、高密度、多引脚方向发展 • 多种封装形式将长期在不同领域并存 • 0402，0201将被广泛应用 • BGA，µBGA等先进封装将迅速增长 • 多芯片组件MCM，直接芯片安装DCA（FC，TAB）等新技术将增长

  10. 主标题：SMT STENCIL的发展 副标题：STENCIL的发展/技术发展 1-3、STENCIL的发展 1、技术发展 • 制造工艺的发展： • 腐蚀STENCIL：最早的STENCIL • 激光STENCIL：诞生在90S，正广泛应用 • 电铸STENCIL：诞生在90S，正被尖端应用 • 使用材料的发展 • 黄铜：质软，腐蚀工艺性好，使用至今 • 不锈钢：合适的硬度和强度，被广泛应用 • 硬镍：用于电铸STENCIL

  11. 主标题：SMT STENCIL的发展 副标题：STENCIL的发展/市场发展 1-3、STENCIL的发展 2、市场发展 • STENCIL市场需求状况

  12. 主标题：SMT STENCIL的发展 副标题：STENCIL的发展/市场发展 1-3、STENCIL的发展 • 今后五年国内STENCIL市场需求预测

  13. 主标题：SMT STENCIL的发展 副标题：SMT及STENCIL相关的国际标准 1-4、SMT及STENCIL相关的国际组织 • ISO (the International Organization for Standardization) • IEC (International Electro-technical Commission) • ANSI (American National Standards Institute) • EIA (Electronic Industries Alliance) • IPC (The Institute for Interconnecting and Packaging electronic Circuits) • ASME (American Society of Mechanical Engineers) • IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)

  14. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响 副标题：内容摘要 二、STENCIL对SMT工艺的影响 1、SMT基本工艺 2、常见SMT工艺缺陷分析 3、常见SMT锡膏印刷缺陷分析 4、STENCIL对SMT工艺缺陷的影响 5、结论

  15. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响 副标题：SMT基本工艺 2-1、SMT基本工艺 • THT、SMT、THT和SMT混合 • SMT基本工艺：焊膏印刷、贴片、回流焊 • 关键工艺要素： • 印刷：机器、参数、焊膏、STENCIL、刮刀 （2P3S） • 贴片：机器、程序 • 回流焊：机器、温度曲线、焊膏

  16. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响 副标题：常见SMT工艺缺陷分析 2-2、常见SMT工艺缺陷分析 • 锡珠（SOLDER BALL） • 桥连（BRIDGE） • 共面（COMPLANATION） • 移位（OFFSET） • 墓碑（TOMBSTONE） • 润湿不良（UNDESIRABLE WETTING） • 焊点缺陷（SOLDER POINT DEFECT） • 焊锡太多或太少（SOLDER VOLUME FAULT） • 元件错（COMPONENTS FAULT）

  17. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响 副标题：常见SMT工艺缺陷分析/锡珠 2-2、常见SMT工艺缺陷分析 1、锡珠（SOLDER BALLS） • PCB、元件可焊性差 • 焊膏移位或量过多 • STENCIL脏 • 焊膏质量缺陷 • 过大的贴片力 • 温度曲线设定不合理 • 环境、操作、传输等

  18. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响 副标题：常见SMT工艺缺陷分析/桥连 2-2、常见SMT工艺缺陷分析 • 2、桥连(BRIDGE） • 焊锡在导体间的非正常连接 • 焊膏质量缺陷如过稀等 • 焊膏移位或量过多 • 不合理温度曲线

  19. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响 副标题：常见SMT工艺缺陷分析/开路 2-2、常见SMT工艺缺陷分析 • 3、共面（COMPLANATION） • 元件脚不能与焊盘正 常接触 • 元件脚损坏或变形

  20. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响 副标题：常见SMT工艺缺陷分析/移位 2-2、常见SMT工艺缺陷分析 • 4、移位(OFFSET) • 元件焊脚偏离相应焊盘的现象 • PCB焊盘不规则 • 元件脚不规则 • 印刷焊膏移位 • 贴片移位 • 回流工艺 • 操作、传输等 侧面偏移 末端偏移 侧面偏移

  21. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响 副标题：常见SMT工艺缺陷分析/墓碑 2-2、常见SMT工艺缺陷分析 • 5、墓碑(TOMBSTONE) • 元件一头上翘，或元件立起 • PCB焊盘设计不合理 • 元件脚不规则 • 印刷焊膏移位 • 回流焊设备故障 • 其他原因如操作、传输等

  22. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响 副标题：常见SMT工艺缺陷分析/润湿不良 2-2、常见SMT工艺缺陷分析 • 6、润湿不良(UNDESIRABLE • WETTING) • 焊锡润湿不充分、焊锡紊乱等现象 • 锡膏质量、印刷位置和回流工艺影响 半润湿 焊锡紊乱 回流不完全 不润湿

  23. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响 副标题：常见SMT工艺缺陷分析/焊点缺陷 2-2、常见SMT工艺缺陷分析 • 7、焊点缺陷(SOLDER POINT DEFECT) • 焊点处有裂纹、针孔、吹孔等现象 • 锡膏质量缺陷 • 环境恶劣 • 回流缺陷 针孔 吹孔 裂纹

  24. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响 副标题：常见SMT工艺缺陷分析/润湿不良 2-2、常见SMT工艺缺陷分析 • 8、焊锡太多或太少(SOLDER VOLUME FAULT) • 焊锡量太多或太少 • 印刷锡膏量 • 回流工艺 • 可焊性 焊锡太少 焊锡太多

  25. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响 副标题：常见SMT工艺缺陷分析/元件错 2-2、常见SMT工艺缺陷分析 • 9、元件错(COMPONENT FAULT) • 元件少放、放错、极性错等现象 • 贴片程序 • 贴片机 元件放错 元件面方向错

  26. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响 副标题：常见SMT锡膏印刷缺陷分析 2-3、常见SMT锡膏印刷缺陷分析 • 定位对齐（REGISTRATION） • 塌落（SLUMP） • 厚度（THICKNESS） • 挖空（SCOOP） • 圆顶（DOME） • 斜度（SLOPE） • 锡桥（PASTE BRIDGE） • 边缘模糊（NOT CLEAR EDGES）

  27. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响 副标题：常见SMT锡膏印刷缺陷分析/定位对齐 2-3、常见SMT锡膏印刷缺陷分析 1、定位对齐（REGISTRATION） • 锡膏与PAD的对位 • 最大允许误差应小于 PAD尺寸10% • STENCIL • PCB • PRINTER

  28. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响 副标题：常见SMT锡膏印刷缺陷分析/塌落 2-3、常见SMT锡膏印刷缺陷分析 2、塌落（SLUMP） • 锡膏的塌陷 • 最大不应超过PAD长或宽10% • 锡膏粘度太低 • 环境过热 • 印刷/脱模速度太快 • 过大振动或冲击

  29. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响 副标题：常见SMT锡膏印刷缺陷分析/厚度 2-3、常见SMT锡膏印刷缺陷分析 3、厚度（THICKNESS） • 锡膏厚度不均匀 • 最多允许±15% • STENCIL厚度 • STENCIL变形 • STENCIL安装 • 印刷速度太快 • 脱模速度太快

  30. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响 副标题：常见SMT锡膏印刷缺陷分析/挖空 2-3、常见SMT锡膏印刷缺陷分析 4、挖空（SCOOP） • 锡膏中间挖空 • 挖空量不应超过最高到最低点的15% • 刮刀压力过大 • 刮刀刀片太软 • 开孔太大

  31. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响 副标题：常见SMT锡膏印刷缺陷分析/圆顶 2-3、常见SMT锡膏印刷缺陷分析 5、圆顶（DOME） • 锡膏顶部呈圆形突起状 • 最大不应超过印刷厚度的15% • 刮刀高度不当 • 刮刀压力不足

  32. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响 副标题：常见SMT锡膏印刷缺陷分析/斜度 2-3、常见SMT锡膏印刷缺陷分析 6、斜度（SLOPE） • 锡膏上表面呈斜面状 • 最大应小于最高到最低点的15% • 刮刀压力过大 • 锡膏粘度过大

  33. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响 副标题：常见SMT锡膏印刷缺陷分析/锡桥 2-3、常见SMT锡膏印刷缺陷分析 7、锡桥（PASTE BRIDGE） • 非连接PAD之间锡膏的搭接现象 • 锡量过多 • STENCIL太厚或开孔太大 • STENCIL脏 • 锡膏粘度过低

  34. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响 副标题：常见SMT锡膏印刷缺陷分析/边缘模糊 2-3、常见SMT锡膏印刷缺陷分析 8、边缘模糊（NOT CLEAR EDGES） • 锡膏边缘模糊， 轮廓不清晰 • STENCIL孔粗糙 • STENCIL开孔形状不好 • STENCIL脏

  35. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：STENCIL对SMT工艺缺陷的影响/SMT工艺缺陷鱼骨图主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：STENCIL对SMT工艺缺陷的影响/SMT工艺缺陷鱼骨图 2-4、STENCIL对SMT工艺缺陷的影响 1、SMT工艺缺陷原因鱼骨图 焊膏 模板 参数 机器 刮刀 SMT工艺缺陷 操作员 PCB 元件 环境 其他

  36. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：STENCIL对SMT工艺缺陷的影响/STENCIL可能引起的SMT工艺缺陷主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：STENCIL对SMT工艺缺陷的影响/STENCIL可能引起的SMT工艺缺陷 2-4、STENCIL对SMT工艺缺陷的影响 • 2、STENCIL可能引起的SMT工艺缺陷 • STENCIL厚度 • 多孔或少孔 • 开孔位置 • 开孔尺寸 • 孔壁形状 • 孔壁粗糙度 锡珠 桥连 移位 墓碑 润湿不良 焊锡太多或太少 元件错

  37. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：STENCIL对SMT工艺缺陷的影响/STENCIL引起缺陷的比重主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：STENCIL对SMT工艺缺陷的影响/STENCIL引起缺陷的比重 2-4、STENCIL对SMT工艺缺陷的影响 • 3、STENCIL引起缺陷的比重 • 印刷引起的SMT缺陷超过60% • 仅由STENCIL引起的缺陷超过35% • 机器一旦调试具有相对稳定性 • 锡膏一经选定具有相对稳定性 • PROFILE一旦设定不需经常变化 • 参数和程序易于调节和控制 • STENCIL具有单一性、多变性、针对性和模具特性

  38. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：STENCIL对SMT工艺缺陷的影响/工艺改善主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：STENCIL对SMT工艺缺陷的影响/工艺改善 2-4、STENCIL对SMT工艺缺陷的影响 • 4、 STENCIL对SMT工艺改善的作用 • 优秀的STENCIL能帮助您做到： • 避免STENCIL自身不良带来的工艺缺陷 • 适应免清洗工艺的需要 • 改善PCB焊盘工艺设计不合理引起的工艺问题 • 改善锡膏润湿性不够引起的工艺问题 • 改善回流工艺中表面张力不平衡引起的工艺缺陷 • 提高PCBA清洁度，增加可靠性

  39. 主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：STENCIL对SMT工艺缺陷的影响/结论主标题：STENCIL对SMT工艺的影响副标题：STENCIL对SMT工艺缺陷的影响/结论 2-5、结论 • STENCIL是引起SMT工艺缺陷的关键要素 • 选择合适的STENCIL可改善SMT工艺质量 • STENCIL设计应既符合一般通用规范又充分考虑不同的工艺环境

  40. 主标题：STENCIL制造工艺 副标题：内容摘要 三、STENCIL制造工艺 1、STENCIL的分类 2、腐蚀（ETCH）工艺介绍 3、激光（LASER）工艺介绍 4、电铸（ELECTROFORM）工艺介绍 5、混合（HYBRID）工艺介绍 6、主要工艺方法的比较 7、其他应用工艺

  41. 主标题：STENCIL制造工艺 副标题：STENCIL的分类 3-1、STENCIL的分类 • 按用途分：印锡模板、印胶模板、BGA返 修模板、BGA植球模板… • 按工艺分：腐蚀模板、激光模板、电铸模 板、混合技术模板 • 按材料分：不锈钢模板、黄铜模板、硬镍 模板、高聚物模板…

  42. 主标题：STENCIL制造工艺 副标题：腐蚀（ETCH）工艺介绍/基本工艺介绍 3-2、腐蚀（ETCH）工艺 1、基本工艺介绍 • 工艺流程如右图 • 图例：

  43. 主标题：STENCIL制造工艺 副标题：腐蚀（ETCH）工艺介绍/关键工艺控制要素 3-2、腐蚀（ETCH）工艺 2、关键工艺控制要素 • STENCIL开孔设计 • FILM制作精度 • 曝光量控制 • 側腐蚀控制和补偿 • 腐蚀液控制

  44. 主标题：STENCIL制造工艺 副标题：激光（LASER）工艺介绍/基本工艺介绍 3-3、激光（LASER）工艺 1、基本工艺介绍 • 工艺流程如右图 • 图例：

  45. 主标题：STENCIL制造工艺 副标题：激光（LASER）工艺介绍/关键工艺控制要素 3-3、激光（LASER）工艺 2、关键工艺控制要素 • STENCIL开孔设计 • 激光切割参数调校 • 激光灯管能量衰减控制

  46. 主标题：STENCIL制造工艺 副标题：电铸（ELECTROFORM）工艺介绍/基本工艺介绍 3-4、电铸（ELECTROFORM）工艺 1、基本工艺介绍 • 工艺流程如右图 • 图例：

  47. 主标题：STENCIL制造工艺 副标题：电铸（ELECTROFORM）工艺介绍/关键工艺控制要素 3-4、电铸（ELECTROFORM）工艺 2、关键工艺控制要素 • STENCIL开孔设计 • 基板图形制作精度 • 电沉积药液控制 • 厚度均匀性控制 • 基板剥离

  48. 主标题：STENCIL制造工艺介绍 副标题：混合（HYBRID）工艺介绍 3-5、混合（HYBRID）工艺介绍 • 腐蚀与激光 • 腐蚀与电铸 • 激光与电铸 • 腐蚀、激光、电铸

  49. 主标题：STENCIL制造工艺 副标题：主要工艺方法的比较/参数比较 3-6、主要工艺方法的比较 • 参数比较

  50. 主标题：STENCIL制造工艺 副标题：主要工艺方法的比较/应用比较 3-6、主要工艺方法的比较 • 应用比较

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