錫膏印刷工藝指南:從鋼網(wǎng)選擇到參數(shù)設(shè)置
來源:優(yōu)特爾錫膏 瀏覽: 發(fā)布時間:2025-07-11
錫膏印刷是SMT(表面貼裝技術(shù))流程的“第一道關(guān)口”,直接影響焊接質(zhì)量(如橋連、少錫、虛焊等缺陷)。
核心是通過鋼網(wǎng)將錫膏精準(zhǔn)轉(zhuǎn)移到PCB焊盤上,需從鋼網(wǎng)設(shè)計、錫膏準(zhǔn)備到印刷參數(shù)進(jìn)行全流程控制,詳細(xì)工藝指南:
鋼網(wǎng)選擇:印刷質(zhì)量的“基礎(chǔ)載體”
鋼網(wǎng)是決定錫膏量與圖形精度的核心,需從材質(zhì)、厚度、開孔設(shè)計三方面匹配元件需求:
1. 鋼網(wǎng)材質(zhì)與處理
材質(zhì) 特性 適用場景 ,
不銹鋼(304) 硬度高、耐磨損,成本適中(主流選擇) 通用場景(QFP、SOP、0402以上元件)
鎳合金(電鑄) 開孔精度極高(±1μm),表面光滑 超細(xì)間距元件(如01005、0.2mm pitch BGA)
涂層處理 納米涂層(如鎳、特氟龍):提升脫模性,減少錫膏殘留 細(xì)間距、高粘度錫膏(防止錫膏粘網(wǎng))
2. 鋼網(wǎng)厚度:直接決定錫膏量
厚度選擇需匹配元件焊盤大小(大焊盤需更多錫膏,小焊盤需少錫避免橋連):
常規(guī)厚度:0.12mm(120μm)—— 適配0402元件、QFP(0.4mm pitch)、普通BGA(0.5mm pitch)。
薄鋼網(wǎng):0.08-0.1mm —— 適配0201/01005超小元件、0.3mm以下細(xì)間距QFP(防止橋連)。
厚鋼網(wǎng):0.15-0.2mm —— 適配大焊盤(如連接器、功率器件焊盤≥1mm2)、需多錫膏的場景(如散熱焊盤)。
注意:鋼網(wǎng)厚度需與PCB焊盤設(shè)計匹配,例如01005元件焊盤僅0.2×0.1mm,若用0.12mm厚鋼網(wǎng)易導(dǎo)致錫膏過多(橋連),需選0.08mm薄網(wǎng)。
3. 開孔設(shè)計:關(guān)鍵中的關(guān)鍵
開孔是錫膏轉(zhuǎn)移的“模具”,需遵循“開孔與焊盤匹配”原則,核心參數(shù):
開孔形狀:與焊盤一致(方形焊盤開方形孔,圓形焊盤開圓形孔);細(xì)間距QFP可開“防橋連”異形孔(如兩端加寬、中間收窄)。
長寬比(L/W):≥1.5(開孔長度/寬度),否則錫膏難以完全脫模(導(dǎo)致少錫)。
例如0.4mm pitch QFP焊盤寬0.2mm,開孔長需≥0.3mm(0.3/0.2=1.5)。
面積比(A孔/A焊盤):0.6-1.1(開孔面積/PCB焊盤面積):
細(xì)間距元件(如0.3mm pitch):面積比0.6-0.8(少錫防橋連);
大焊盤(如BGA焊盤):面積比0.9-1.1(多錫膏保證焊點強(qiáng)度);
01005元件:面積比≤0.8(焊盤小,控制錫量)。
開孔邊緣:需光滑無毛刺(激光切割優(yōu)于化學(xué)蝕刻),否則易粘錫(殘留錫膏導(dǎo)致連續(xù)印刷缺陷)。
特殊元件開孔示例:
BGA焊盤:開孔直徑=焊盤直徑×0.9(如0.5mm BGA焊盤,開孔0.45mm,防止橋連);
01005元件:開孔比焊盤小10%-20%(如焊盤0.2×0.1mm,開孔0.18×0.09mm);
散熱焊盤(Pad):開網(wǎng)格孔(而非全通),避免錫膏過多導(dǎo)致虛焊(網(wǎng)格孔利于氣體排出)。
錫膏準(zhǔn)備:印刷前的“預(yù)處理”
錫膏狀態(tài)直接影響印刷一致性,需嚴(yán)格控制:
1. 回溫:錫膏從冰箱(2-10℃)取出后,需在室溫(23±3℃)靜置2-4小時(禁止加熱回溫),避免冷凝水混入(導(dǎo)致印刷后錫珠)。
2. 攪拌:
手動攪拌:用刮刀沿容器壁緩慢攪拌3-5分鐘,至錫膏均勻無顆粒(適合小劑量)。
自動攪拌:用錫膏攪拌機(jī)(200-300rpm)攪拌1-2分鐘,釋放內(nèi)部氣泡(防止印刷后空洞)。
3. 粘度檢查:攪拌后粘度需符合工藝要求(通常100-300Pa·s,視鋼網(wǎng)厚度和開孔大小調(diào)整:細(xì)開孔需低粘度,大開孔需高粘度)。
印刷參數(shù)設(shè)置:核心工藝控制;
印刷機(jī)參數(shù)需協(xié)同調(diào)整,目標(biāo)是“錫膏量均勻、無橋連、無少錫”,關(guān)鍵參數(shù):
1. 刮刀參數(shù)
刮刀類型:
橡膠刮刀(硬度60-80 Shore A):通用場景,適配不規(guī)則PCB(貼合性好);
金屬刮刀(不銹鋼材質(zhì)):細(xì)間距場景(0.3mm以下),印刷壓力穩(wěn)定(減少錫膏量波動)。
刮刀角度:45°-60°(角度越小,錫膏量越多;角度過大易導(dǎo)致少錫,建議50°±5°)。
印刷壓力:0.1-0.3MPa(視鋼網(wǎng)厚度和錫膏粘度調(diào)整):
壓力過小:錫膏填充不足(少錫);
壓力過大:鋼網(wǎng)變形、錫膏被擠出(橋連),建議“剛好能刮凈鋼網(wǎng)表面錫膏”的最小壓力。
2. 印刷速度
10-50mm/s(速度越快,錫膏填充時間短,量越少;速度越慢,量越多):
細(xì)間距元件(0.3mm以下):10-20mm/s(慢速保證填充充分);
大焊盤/粗間距:30-50mm/s(提高效率,避免錫膏過多)。
3. 脫模參數(shù)(關(guān)鍵!)
鋼網(wǎng)與PCB分離的過程(脫模)直接影響錫膏形狀,尤其是細(xì)間距元件:
脫模方式:
接觸式印刷(PCB與鋼網(wǎng)貼合):適合粗間距元件(0.5mm以上),脫模速度5-10mm/s;
非接觸式印刷(鋼網(wǎng)與PCB有0.1-0.3mm間隙):細(xì)間距元件(0.3mm以下),需“慢脫模”(0.5-3mm/s),避免錫膏被鋼網(wǎng)帶起(拉絲)。
脫模延遲:印刷后停頓0.1-0.3秒再脫模,讓錫膏先初步定型(減少變形)。
4. 其他參數(shù)
印刷次數(shù):通常1次(多次印刷易導(dǎo)致錫膏過多);特殊場景(如超大焊盤)可2次(需控制總錫量)。
鋼網(wǎng)清洗:每印刷5-10塊PCB清洗1次(自動清洗機(jī),用酒精或?qū)S们逑磩?,防止開孔堵塞(導(dǎo)致少錫)。
印刷后檢查(SPI檢測)
印刷后需用3D SPI(錫膏檢測機(jī))檢查關(guān)鍵指標(biāo),及時調(diào)整參數(shù):
錫膏高度:目標(biāo)值=鋼網(wǎng)厚度×80%-120%(過高易橋連,過低易少錫);
錫膏面積:與開孔面積偏差≤10%;
橋連:相鄰焊盤錫膏無連接(01005元件需≤0.05mm間距);
偏移:錫膏中心與焊盤中心偏移≤1/3焊盤寬度(防止元件貼裝后焊盤露銅)。
工藝優(yōu)化原則;
1. 細(xì)間距優(yōu)先:0.3mm以下pitch元件需“薄鋼網(wǎng)(0.08-0.1mm)+金屬刮刀+慢速度(10-20mm/s)+慢脫模(≤1mm/s)”。
2. 大焊盤控制:散熱焊盤用網(wǎng)格開孔+高粘度錫膏+中等壓力(避免錫膏過多)。
3. 批次一致性:同一批次PCB需固定參數(shù)(壓力、速度、脫模),換批次時重新校準(zhǔn)(因PCB變形、鋼網(wǎng)磨損可能導(dǎo)致偏差)。
錫膏印刷的核心是“匹配”——鋼網(wǎng)厚度/開孔
與元件匹配,錫膏粘度與印刷速度匹配,壓力與脫模速度匹配。
通過SPI實時監(jiān)控+參數(shù)微調(diào),可將印刷缺陷率控制在0.1%以下(行業(yè)優(yōu)質(zhì)水平)。