一種新型SMT網(wǎng)板研究

戴軍　劉麗

摘 要：SMT作為目前主流的電子產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)正越來越多地受到各高職院校的注意，該文研究了假設(shè)在由于教學(xué)條件以及資金的限制導(dǎo)致不完全具備專業(yè)SMT印刷設(shè)備的情況下，通過雕刻機(jī)等常用教學(xué)設(shè)備進(jìn)行一種可替代鋼網(wǎng)的SMT教學(xué)網(wǎng)板的設(shè)計(jì)和制作方法，從而快速而有效地完成常規(guī)教學(xué)中的錫膏印刷。

關(guān)鍵詞：SMT 雕刻機(jī) 網(wǎng)板

中圖分類號：TP23 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（b）-0055-01

1 研究背景及意義

目前電子生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行大批量SMT生產(chǎn)都是采用鋼網(wǎng)印刷及貼片焊接，其中鋼網(wǎng)印刷基本過程是用印刷機(jī)通過鋼網(wǎng)將錫膏印刷到表面貼裝電路板上，但對于不同的電路板需要開具對應(yīng)的鋼網(wǎng)網(wǎng)板。SMT教學(xué)中同樣需要交代錫膏印刷工藝及操作，一般情況下由于教學(xué)性質(zhì)決定了用于錫膏印刷的PCB板數(shù)量有限，并且PCB上元件的布局也不是一成不變的，此種情況下花費(fèi)不菲代價(jià)根據(jù)多種不同電路板定制購買對應(yīng)的鋼網(wǎng)未免不太合適。更多情況下由于教學(xué)條件以及資金的限制導(dǎo)致不完全具備錫膏印刷機(jī)及鋼網(wǎng)，又該如何快速而有效地完成多種常規(guī)PCB板的錫膏印刷操作教學(xué)呢？對于學(xué)校來說可以借助實(shí)訓(xùn)室PCB雕刻機(jī)等相關(guān)設(shè)備制作一種在很大程度上替代鋼網(wǎng)進(jìn)行SMT錫膏印刷并在投入成本上相對前者要低得多的印刷網(wǎng)板進(jìn)行SMT教學(xué)。

2 具體設(shè)計(jì)與制作

我們以開具某型LED表貼模塊的印刷網(wǎng)板為例。該模塊LED元件大小為3×3 mm。

所需設(shè)備、材料及工具有：SP-3030型PCB雕刻機(jī)一臺，安裝有相應(yīng)PCB雕刻軟件和Altium等Protel軟件的PC機(jī)一臺，購買的尺寸規(guī)格為40.5 mm×34.5 mm×0.3 mm的雙面敷銅板一塊，雕刻鉆頭、扳手、膠帶等相關(guān)工具若干。該網(wǎng)板設(shè)計(jì)與制作方法具體如下：

（1）首先用Altium軟件對用來制作網(wǎng)板的相應(yīng)PCB圖進(jìn)行處理，刪除不必要的層信息，保留最基本的焊盤所在層。具體步驟包括：用Altium軟件打開該電路板的PCB圖，依次選擇菜單中Design-Netlist-Clean All Nets命令，選擇菜單中Tools-Un-Route-All命令，選擇Tools-Polygon Pours-Shelve 13 Polygon（s）命令，右鍵點(diǎn)擊圖中需要刪除的Top層元件（默認(rèn)紅色），選擇菜單中Find Similar Objects（查找相似對象）命令彈出對話框，在對話框中將Object Specific一項(xiàng)中的Layer-TopLayer條目屬性下拉列表內(nèi)容改為Same，然后點(diǎn)擊OK按鈕，即把所有屬于Top層的元件都高亮選中，然后按下Delete鍵即可實(shí)施刪除。然后用同樣方式刪除Multi Layer（個別定位孔除外）以及TopOverLay等無關(guān)層元件（默認(rèn)黃色），畫上KeepOut層外框（默認(rèn)紫色），否則雕刻機(jī)無法識別定位孔。選中一個焊盤，然后右鍵菜單中選擇Find Similar Objects（查找相似對象）命令，彈出對話框，將其中Layer層屬性改為MultiLayer，將Hole Size屬性改為0.1mil（本設(shè)計(jì)中不超過焊盤尺寸的任意數(shù)值均可）。

（2）將PCB文件生成gerber文件。打開本設(shè)計(jì)中雕刻機(jī)自帶的PCB線路板雕刻軟件，點(diǎn)擊工具欄中“打開”按鈕，點(diǎn)擊窗口中“瀏覽”按鈕，在桌面路徑下找到CAM for文件夾，選擇文件，點(diǎn)擊“確定”按鈕，彈出用于制作的網(wǎng)板圖形。點(diǎn)擊工具欄內(nèi)“參數(shù)”按鈕，在“當(dāng)前文件孔徑”選項(xiàng)中選擇1.1 mm×4608，鉆孔深度改為0.6 mm，其他選項(xiàng)默認(rèn)并點(diǎn)擊“添加”按鈕。然后點(diǎn)擊“操作”按鈕，彈出界面。

（3）將雕刻機(jī)與電腦聯(lián)機(jī)并在雕刻機(jī)上固定好特殊規(guī)格覆銅板完成網(wǎng)板的制作。雕刻完成后還需根據(jù)手動絲印臺實(shí)際安裝尺寸進(jìn)行剪板、去毛刺、清洗等后續(xù)處理，得到網(wǎng)板效果，該網(wǎng)板通過前述工序加工后尺寸為33.2 mm×30.8 mm×0.3 mm，將該網(wǎng)板固定于手動絲印臺上。

3 特點(diǎn)及效果分析

通過上述方法設(shè)計(jì)和制作的網(wǎng)板通過在教學(xué)中實(shí)際使用總結(jié)其主要特點(diǎn)和效果如下：

（1）取材成本低。由于采用的是一定厚度的雙面覆銅板，相比較同等厚度的鋼網(wǎng)來說成本要低得多。

（2）加工成本低，方法易操作。本板可采用一般線路板雕刻機(jī)進(jìn)行加工制作，相比較鋼網(wǎng)的激光雕刻工藝來說，加工成本低很多。該網(wǎng)板設(shè)計(jì)和制作方法的掌握對于稍加培訓(xùn)相關(guān)人員來說足以勝任。

（3）投入使用快，周轉(zhuǎn)靈活。在熟練掌握Protel軟件以及雕刻機(jī)基本操作并且加工難度不是很大的前提下，可以很快完成制作并投入使用。同時可以根據(jù)不同需要在同一臺手動絲印臺上靈活地加以更換網(wǎng)板。

（4）使用場合較廣，質(zhì)量可靠。具備條件的實(shí)訓(xùn)室可以采取錫膏印刷機(jī)自動印刷和使用該網(wǎng)板進(jìn)行手動印刷相結(jié)合的教學(xué)方式，不完全具備條件的實(shí)訓(xùn)室則完全可以使用該網(wǎng)板進(jìn)行手動印刷。并且只要相關(guān)人員實(shí)施印刷操作到位甚至具備一定的經(jīng)驗(yàn)，質(zhì)量是完全有保障的。

（5）可循環(huán)利用，環(huán)保。在清潔和保存完好的前提下，同一塊網(wǎng)板可以循環(huán)利用，此外該網(wǎng)板在物理加工過程中幾乎不產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，因此具有環(huán)保意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 魏志凌.SMT印制模板[J].印制電路信息，1999（2）.endprint