錫膏印刷工藝控制

　　（1）印刷鋼網的設計

選擇網板厚度必須經過仔細的考慮。一般使用0.006in或0.008in的厚度，因為對于多數表面安裝工藝 來說，這是普遍使用的厚度。有一點必須認識到，鋼網開孔面積是組件間距、列數、鋼網厚度以及相鄰 印錫間距的函數。對于引腳間距為0.1 in的兩列引腳組件（如25腳DSUB連接器），可方便地使用幾乎任 何合理的網板厚度進行處理。就4列引腳、2 mm間距的存儲器模塊而言，網板厚度選擇已漸漸成為一項 挑戰。在這些情況下，可能必須使用先前討論的較厚網板或其他工藝，或修改質量標準。

　　鋼網開孔的設計

　　S＝Vsurf/t

　　式中，S＝鋼網開孔的正投影面積；t=鋼網厚度；印刷在板表面的錫膏量Vsurf＝Vs-Vh。

　　由以上計算公式可以看出，要確定鋼網的開孔面積，在確定鋼網的厚度后，還必須精確估算錫膏在通 孔內的填充量Vh。通孔中錫膏填充量對焊接效果有影響，填充的錫膏量不夠，則會出現少錫和可靠性問 題；錫膏量過多，則出現連錫及錫膏與元器件干涉。影響錫膏在通孔中填充的因素包括刮刀角度、通孔 直徑、刮刀材料、印刷速度、板的厚度以及錫膏的流變性。錫膏在通孔內的填充系數k＝（B－A）/B× 100％，如圖1所示。

圖1 THR錫膏印刷填充示意圖

　　通過實驗，上述各影響因素對通孔內錫膏量的影響程度如圖2和圖3所示。使用角度為60°的金屬刮刀 更有利于錫膏在孔內的填充。

圖2 刮刀材料等因素對錫膏填充量的影響

圖3 刮刀角度等因素對錫膏填充量的影響

　　確定影響印刷錫膏在通孔內填充量的主要因素有：

　　·刮刀使用的材料；

　　·刮刀角度；

　　·通孔尺寸；

　　·刮刀與印刷壓力的交互作用；

　　·錫膏的物理特性。

　　如圖4、圖5、圖6和圖7所示。

　　確定了關鍵影響因素，就可以安排正交實驗來繪制錫膏在通孔內的填充量與各因素之間的關系，從而 幫助我們預測通孔內錫膏的填充量。

　　一旦選定刮刀，就可以根據所使用的印刷參數預測通孔內錫膏的填充量，從而PCB上所需要的錫膏量 Vsurf也就確定了。

圖4 刮刀材料——刮刀角度的影響(刮刀材料：金屬，聚亞胺酯；刮刀角度：45°和60°)

圖5 刮刀材料——通孔直徑的影響

圖6 刮刀材料——印刷壓力的影響

　　圖7 刮刀材料——印刷速度的影響

　　（2）錫膏的印刷工藝

　　因為通孔充填的可變性，鋼網開孔在PTH上的置放是非常重要的。如果網孔偏移PTH邊緣，可以觀察到 通孔充填的變化高達⒛％。在設計網板穿孔時，重要的是要考慮刮刀的印刷方向。對于較小直徑PTH， 這種作用更明顯，并且歸因為兩列PTH上的穿孔間隙不均衡。焊膏有差別地充填穿孔，這使得鄰近的兩 列PTH通孔充填狀況不同。如果將印刷方向旋轉90°，便可消除這種作用，使用該印刷方向，穿孔在PTH 上的間隙是均勻的。如圖8所示。

　圖8 通孔充填可變性示意圖

　　相鄰印錫間距對于在回流焊時保持分開的焊膏沉積、避免焊料不足等方面是十分重要的。分開的印錫 是另一項基本工藝要求。如果相鄰印錫碰在一起，最熱點將從其他區域吸收焊料，而分開的印錫則不會 發生這種現象。焊膏加熱時有坍塌或溢散的趨勢，并且黏度降低。坍塌量大體是特定錫膏的函數，可進 行統計方式設計實驗來將印錫區域、高度及焊膏配方與相鄰印錫間距聯系起來，便開發一個改良的溫度 曲線，使焊膏圖案保持到達到回流溫度之前，再檢查網板的坍塌程度和網板穿孔，從而建立網板間距設 計指引。一般要求鋼網開孔邊緣離附近的表面貼裝焊盤和微孔至少有12～15 mil的空間。

　　根據THR體積模型中的幾種變量，如果網板開孔位于通孔之上，PTH將不同程度地充填焊膏。焊料體積 的余額（PTH必需的量）必須被印在PCB表面上。超出0.35 in的焊膏被印在線路板表面，在回流焊接過 程中可以成功地進行回流焊并形成互連。

　　當印刷區域受限或者使用薄網板時，孔充填尤為重要。多列組件會限制印刷開孔的面積；另外，必須 包含列至列間距也會進一步影響該面積。但通孔內錫膏的填充量是十分重要的。

　　如果電鍍保持孔等特大孔在其整個直徑范圍不應有完全的網板開孔，如果必須焊接保持特征，應該使 用分解餅形。圓形區域應該分裂成4個餅形部分，在孔的邊緣形成傾斜：或者如果空間允許，將保持孔 完全封閉，并完全套印焊膏敷層。

　　如圖9所示。

　圖9 通孔焊膏印刷