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品生產技術正越來越多地受到各高職院校的注意，該文研究了假設在由于教學條件以及資金的限制導致不完全具備專業(yè)SMT印刷設備的情況下，通過雕刻機等常用教學設備進行一種可替代鋼網(wǎng)的SMT教學網(wǎng)板的設計和制作方法，從而快速而有效地完成常規(guī)教學中的錫膏印刷。

關鍵詞：SMT 雕刻機 網(wǎng)板

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

1 研究背景及意義

目前電子生產企業(yè)進行大批量SMT生產都是采用鋼網(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的鋼網(wǎng)網(wǎng)板。SMT教學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性質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，此種情況下花費不菲代價根據(jù)多種不同電路板定制購買對應的鋼網(wǎng)未免不太合適。更多情況下由于教學條件以及資金的限制導致不完全具備錫膏印刷機及鋼網(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呢？對于學校來說可以借助實訓室PCB雕刻機等相關設備制作一種在很大程度上替代鋼網(wǎng)進行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)板進行SMT教學。

2 具體設計與制作

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。

所需設備、材料及工具有：SP-3030型PCB雕刻機一臺，安裝有相應PCB雕刻軟件和Altium等Protel軟件的PC機一臺，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、膠帶等相關工具若干。該網(wǎng)板設計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PCB圖進行處理，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，右鍵點擊圖中需要刪除的Top層元件（默認紅色），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一項中的Layer-TopLayer條目屬性下拉列表內容改為Same，然后點擊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等無關層元件（默認黃色），畫上KeepOut層外框（默認紫色），否則雕刻機無法識別定位孔。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（本設計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。打開本設計中雕刻機自帶的PCB線路板雕刻軟件，點擊工具欄中“打開”按鈕，點擊窗口中“瀏覽”按鈕，在桌面路徑下找到CAM for文件夾，選擇文件，點擊“確定”按鈕，彈出用于制作的網(wǎng)板圖形。點擊工具欄內“參數(shù)”按鈕，在“當前文件孔徑”選項中選擇1.1 mm×4608，鉆孔深度改為0.6 mm，其他選項默認并點擊“添加”按鈕。然后點擊“操作”按鈕，彈出界面。

（3）將雕刻機與電腦聯(lián)機并在雕刻機上固定好特殊規(guī)格覆銅板完成網(wǎng)板的制作。雕刻完成后還需根據(jù)手動絲印臺實際安裝尺寸進行剪板、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 特點及效果分析

通過上述方法設計和制作的網(wǎng)板通過在教學中實際使用總結其主要特點和效果如下：

（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進行加工制作，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)板設計和制作方法的掌握對于稍加培訓相關人員來說足以勝任。

（3）投入使用快，周轉靈活。在熟練掌握Protel軟件以及雕刻機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，質量可靠。具備條件的實訓室可以采取錫膏印刷機自動印刷和使用該網(wǎng)板進行手動印刷相結合的教學方式，不完全具備條件的實訓室則完全可以使用該網(wǎng)板進行手動印刷。并且只要相關人員實施印刷操作到位甚至具備一定的經驗，質量是完全有保障的。

（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生有毒有害物質，因此具有環(huán)保意義。

參考文獻

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