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高精密电子网印技术创新特色与商机(五)
2006年9月8日 14:17  来源:中国船舶重工集团总公司第709研究所  

    【慧聪网丝印特印行业频道】6、DEK电铸网版与可变网孔高度技术(VAHT)

    世界领先的高精度批量挤压印刷解决方案供应商DEK再次在网版技术领域取得突破,通过其制造过程,结合专有的精密网孔高度控制方法,将电铸网版技术提升至新的水平。

    电铸法网版加工在工艺上称之为“加成工艺”,电铸网版通过电镀材料在心轴上电解沉积而“生长”。电镀材料通常为镍,心轴带有开口图案的负性、光刻胶图像。这项工艺可生成非常精密的、孔壁光滑的开口,带有自然的且也是网版印刷脱膜时所需要的锥度,无需附加的精整工艺。这种非常精密的工艺可生成适用于超细间距应用的电铸网版。

    电铸网版特点:

    〉电铸网版是由镍原子于一层导电胎模表面沉积而成,胎膜上已覆有由感光胶形成的网孔(或称网格)阳图;

    〉网孔尺寸精密、孔壁光滑,梯形截面,利于焊膏印刷;

    〉无与伦比抗拉强度和硬度,延长网版使用寿命;

    〉用于印刷大面积,精细间距组件印制电路板上非常有效。对小型BGA、UBGA、超精密QFP和小型片状组件(如0201),提供极好的印刷性能。

    DEK的Eform电铸网版(以下简称DEKEform)网版提供卓越的印刷性能,并确保焊膏能紧密地接触焊垫、精确涂敷于焊盘,及以更高比例的焊膏留存于焊盘。DEKEform网版产生的反作用力可以实现焊膏的均匀分配,并使焊膏更清洁地脱离网孔。这项技术还提供对网版厚度和印刷统一性的最终控制。保证在精密间距印刷应用中焊膏涂量的一致性。而且,随着电子工业日益走向无铅生产和无铅印料印刷发展。DEKEform网版将成为不可或缺的工具,在印刷更具挑战性的无铅焊膏时,提高焊膏的脱模特性。

    DEK的Eform网版工艺结合其创新的可变网孔高度技术(VAHT),功能将会增强。印制线路板共面性是业界一个非常普通的问题,印制线路板与网版之间会由于印制线路表面不同的高度而出现印制线路板和网版不能紧密接触,从而产生印刷缺陷。VAHT是DEKEform网版的固有特性,可调整网版底部高度,从而在整个印刷制线路板表面形成均匀一致的密封接触。Eform网版与VAHT两大强劲技术的结合,将会带来超卓的焊膏印刷效果。

    DEK的Dform工艺和固有VAHT技术所生产的网版,将成为下一代精密间距SMT和半导体封装技术所需的完美实现技术。随着复杂SMT装配和半导体封装工艺的界限变得越来越模糊,市场对于先进网版技术的需求日益明显。

    在电子网版印刷技术领域,为适应特种印刷的需要,各种各具特色的网版纷纷应运而生,在此顺便作简单介绍。

    〉PDP(Plasmadisplay)网版

    专为等离子电浆显示器(PDP)所开发之印刷网版,复合式张网技术、高张力、印刷再现性佳。

    〉HS极细径网版——网版印刷极限的挑战。

    HS网版彩极细径钢丝网(HSSuper),佐以某公司独家开发的超高解像度感光乳剂(SRX-M),以及最先进的平行曝光装置,使极细的图纹(finepattern)制作及印刷达到最高。

    〉MS金属版——高精密S/S网+金属膜

    MS金属版为不锈钢网上接着金属膜图像,所制出的网版,耐印刷性特优,微细图型(Pattern)印刷精度最高。

    〉ST功能性网版——防静电网版

    由于机电组件愈来愈走向——轻、薄、短、小。高速变化及低功率化,以及CleanRoom的使用愈来愈普及。ESD现象(ElectrostaticDischarge静电放电现象)的防止逐渐成为一个受到普遍重视的问题。某公司特针对此问题而独家开发出ST功能性网版,整个网版(网布、Pattern、铝框)形成一导电体(电阻值介于≤1.0×10πsq.)使产生的静电荷能迅速分散到整个网版再配以适当的接地,使电荷中和而消失。实为值得必需一试的ESD现象解决方案。

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    关于静电荷与电阻值衰减关系表

    电阻值衰减时间(SEC)

    6.31×104<0.01

    1.59×106<0.01

    3.16×107<0.01

    〉超平坦加工网版

    超平坦加工网版特点

    △优异的版膜平坦性

    △印刷切线锐利无锯齿

    △细线路/细线距(间距)的印刷,尺寸精度优良

    △版膜厚度均一,耐磨损

    △耐溶剂及酒精

    △对NMP、DMF、DMAC等特殊溶剂耐性佳。

    〉铁氟龙网版

    铁氟龙网版特点:

    △微细线路印刷成为可行;

    △大幅降低毛刺,架桥及锯齿现象(防止细线距短路);

    △印后铁氟龙涂层沾墨少,大幅降低网版擦拭次数,提高生产力;

    △超平坦特性(低RZ值)的乳剂界面层;

    △特殊拨油特性的铁氟龙涂布层;

    △操作便利。

    〉E-Stencil高精密S/S网+金属膜

    E-Stencil为某公司最新研发以不锈钢网上接着金属膜图像,所制作出的网版,耐印刷性特优,微细图像(Pattern)印刷精度最高(高精度印刷寿命可达5万次以上)。

    图二十六:E-Stencil网版图示。

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    〉LS高精密激光钢版

    半导体工业逐渐往高I/O数之趋势发展,电子组装产业因而也向更新颖、更小的组装方式发展。如BGA、CSP、FlipChip及WaferLevel等组成技术,其脚数增加了,盲孔/埋孔的微孔成型技术,连续增层法制程及将电容、电阻、电感等被动组件埋入印制电路板内部之整合性被动组件,是所谓SOP(Systemon-Package)技术,是下一代组装技术的发展方向。

    图二十七为LS高精密激光钢版放大图图示。

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    〉E-Treatment高张力钢丝网铸结加工

    现如今电子科技的日趋轻、薄、短、小。高密度、微细线路/微细线距(线间距)的印刷需求逐日提高。电子网版印刷产业虽也配合提出高张力低延伸之钢丝网以为应用,但在多次印刷后(3000-6000次),总会因网布的弹性疲乏,造成即使网版未破,但印刷精度却无法达到要求的窘境,某公司针对此项困扰,特别推出铸结加工,使印刷精度即使在大量印刷后(40000-60000次),仍能满足高精密印刷之要求。

    图二十八为高张力钢丝网铸结加工图示,可供读者参考。

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    7、DEK塑料网版与封闭印刷头

    在过去5年中,以塑料作为网版基材已引起相当关注。同时,已经证明可以使用聚合物箔片制造标准的SMT网版,并已应用于贴片胶印刷。使用塑料的主要优势在于可以制成厚度至少为8mm的网版,实现新的工艺技术。

    使用标准CNC加工技术制造这类网版,在塑料基材上制作不同尺寸的开口,可以使用单一厚度的网版在单次印刷行程中,印刷高度不同的贴片胶胶点图形,参见图二十九。极高的厚度还允许在网版底侧切割出不同开头的图形,以配合先前已经置放在印制电路板上的元件和弯曲引线,参见图三十。

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    塑料网版材料的应用进一步增加网版设计人员可用的工具种类,能在网版顶面制造步进开口并在网版底面安排凹型槽图形,这是扩展基本网版印刷工艺功能的最新进步。根据材料(网印印料)的不同性质,即其粘性和流动特性,可以生成不同尺寸和形状的开口,用于生产不同体积的胶点。

    所谓“封闭印刷头”是指可将多种材料(网印印料)通过网版印刷印制到基底上的一种装置。这项装置的特点是:因为网印印料完全封闭在印刷系统中,所以无需考虑材料运送、变干、湿气吸收及浪费等问题。

    塑料网版与封闭印刷头这两项技术进步使得网版印刷工艺可在需要时加到电子组装工艺之中,置于贴装不同类型元件之前或之后。结果,几乎所有电子组装的网印印料均可使用正确设计的网版,涂敷到裸基底或置放部分元件的基底上,速度大大高于最先进的点胶设备(点胶设备每次只能点一处胶点)。而封闭印刷头在网版上进行一次横向运动,即可填充任何数量的开口,即使最高I/O数目也不会在高速、大批量组装生产线上造成瓶颈问题。

    这项工艺本身固有的灵活性,因为基本的设备平台相同,只需改变网版,或者使用封闭印刷头,网版印刷机就可以根据需要,用于焊膏、贴井胶、助焊剂、密封剂或热界面材料等的网版印刷。

    

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