SMT贴片工艺中锡膏印刷的关键细节及优化策略

[HQdfm]

在SMT组装工艺中，锡膏印刷环节至关重要，采用SMT钢网作为锡膏印刷的必备工具。SMT钢网印刷机制程大概如下：PCB焊盘被送入设备，通过SMT钢网精确对准焊盘位置，随后运用刮刀在钢网上施压，使锡膏均匀转移至PCB焊盘，实现高精度印刷。本文便给大家分享这个过程中涉及的一些知识点，希望对大家有所帮助。

1、锡膏是什么
锡膏是随着SMT（表面组装技术）而诞生的一种新型焊接材料，锡膏是由焊锡粉、助焊剂以及其它的添加物混合而成的膏体。锡膏在常温下有一定的粘性，可将电子元器件粘在指定的位置，在高温焊接时，随着溶剂和部分添加剂的挥发，将被焊元器件与PCB焊盘焊接在一起形成永久性连接（下图是锡膏的主要成分）。

2、刮刀的使用细节
在锡膏自动印刷机中，会使用到刮刀来进行锡膏印刷，印刷机与钢网直接接触的部分就是刮刀。在SMT加工中，刮刀使用也是有很多细节的，比如刮刀使用的压力力度不合理会影响生产的进度（下图是刮刀的类型）。

刮刀压力
在SMT加工中，刮刀压力是对刮刀垂直方向施加的一种力，这种力的大小控制也是比较关键的，力度过小会导致钢网上残留的锡膏刮不干净，力度过大会导致钢网背面的渗漏，并且会在钢网表面造成划痕等。

刮刀压力调整步骤：首先，对每50mm刮刀长度应用1kg压力；接着，逐步减压直至锡膏残留于钢网难以清除，随即增加1kg压力；最后，确保锡膏从轻微残留至完全透过钢网的挖取过程中，压力变动范围维持在1-2kg内，以实现优异的印刷效果。

刮刀夹角
夹角越小，其垂直方向的分力越大。刮刀角度的最佳设定应在45°~60°，此时锡膏具有良好的滚动性。

刮刀速度
刮刀速度越快，锡膏所受的力也就越大，为了保证锡膏印刷的质量，通常刮刀速度控制在20~40mm/s。

分离速度
锡膏印刷后，钢网离开PCB的速度是关系到印刷的质量，分离速度在精密印刷中尤其重要。通常，分离时间建议控制在大约1秒左右。
3、各类钢网的特性
钢网是SMT贴片加工中使用的一种治具，其主要作用是帮助锡膏沉积，是将准确数量的锡膏转移到PCB焊盘上的位置，SMT钢网有着重要作用，钢网好与不好影响贴片加工的质量（下图是钢网的开孔）。

化学蚀刻模板
在金属箔上涂抗蚀保护剂用销钉定位感光工具将图形曝光在金属箔两面，然后使用双面工艺同时从两面腐蚀金属箔。优点是成本最低、周转最快，缺点是形成刀锋或沙漏形状，纵横比1.5 : 1。

电铸成行模板
在基板上，光刻胶显影定开孔区域，接着原子级精确电镀构建周边模板，极大提高定位精度、锡膏性能及1:1的优越纵横比。但该技术受限于高昂感光设备需求及电镀不均可能导致的密封性问题，这是当前主要挑战。

激光切割模板
直接从原始的Gerber数据产生，在作必要修改后传送到激光机，由激光光束进行切割。优点是错误减少、消除位置不正机会、纵横比1 : 1；缺点是激光光束产生金属熔渣、造成孔壁粗糙。

4、锡膏印刷机作业流程

PCB焊盘找点
开启印刷机自动印刷作业，PCB裸板借助生产线上的输送带传送到印刷机的工作台上，印刷机的光学图像识别系统对PCB板自动找正、精准定位，使钢网的开孔与PCB焊盘相应的精准定位。

安装SMT钢网
在印刷流程前，需先将SMT钢网妥善装配至印刷机，并确保其稳固定位。再将锡膏充分搅拌均匀，以保证其质地顺畅，随后将其均匀涂布于钢网上。

印刷锡膏
锡膏印刷机工作台面上升将PCB贴在SMT钢网底面，刮刀下压并沿水平方向移动，把锡膏压入到钢网的开孔当中，刮刀走动完SMT钢网的整个表面后，工作台面下降完成脱离，锡膏印刷完成。

清洗钢网
钢网经过几次印刷后会出现堵塞，需清洗才能反复使用。清洗时不要让钢网碰到硬的东西，防止变形、压痕，钢网必须清洗干净放置5分钟后，方可入库验收，转线生产时，钢网必须清洗干净方可投入生产。

这里推荐一款SMT可组装性检测软件：华秋DFM，在SMT组装前，使用华秋DFM软件对PCB设计文件做可组装性检查，可避免因设计不合理导致元器件无法组装的问题发生。

印刷锡膏使用到的钢网，可以使用华秋DFM软件下单采购钢网，华秋DFM软件提供钢网制作服务，最快八小时就可交付哦~

华秋DFM软件是国内首款免费PCB可制造性和装配分析软件，拥有600万+元件库，可轻松高效完成装配分析。其PCB裸板的分析功能，开发了29大项，100+细项检查规则，PCBA组装的分析功能，开发了14大项，800+细项检查规则。

基本可涵盖所有可能发生的制造性问题，能帮助设计工程师在生产前检查出可制造性问题，且能够满足工程师需要的多种场景，将产品研制的迭代次数降到最低，减少成本。
华秋DFM软件是国内首款免费PCB可制造性和装配分析软件，拥有600万+元件库，可轻松高效完成装配分析。其PCB裸板的分析功能，开发了29大项，100+细项检查规则，PCBA组装的分析功能，开发了14大项，800+细项检查规则。

华秋DFM软件下载地址（复制到电脑浏览器打开）：
https://dfm.elecfans.com/dl/software/hqdfm.zip?from=DFMGZH