錫膏漏印模板和鋼網錫膏印刷是把適量的錫膏均勻地施加在PCB的焊盤上，以保證貼片元器件與PCB相對應的焊盤達到良好的電氣連接，并具有足夠的強度。學習目標1.了解錫膏印刷的常見方法。2.掌握鋼網的結構與制造方法。3.掌握模板窗口形狀與尺寸設計方法。錫膏印刷工藝與設備1錫膏印刷工藝與設備2一、錫膏印刷的常見方法1.滴涂（注射）式自動滴涂機適用于批量生產，但由于效率低，滴涂質量不容易控制，應用比較少。手工滴涂法適用于極小批量生產，或新產品的研制階段，以及生產中修補、更換元器件等。錫膏印刷工藝與設備3一、錫膏印刷的常見方法2.絲網印刷絲網印刷用的網板是在金屬或尼龍絲網表面涂覆感光膠膜，采用照相、感光、顯影、堅膜的方法在金屬或尼龍絲網表面制作漏印圖形。每個漏印開口中所含的細絲數量不同，不能保證印刷量的一致性，而且印刷時刮刀容易損壞感光膠膜和絲網，使用壽命短，因此現在已經很少應用。錫膏印刷工藝與設備4一、錫膏印刷的常見方法3.金屬模板和鋼網印刷金屬模板和鋼網是用不銹鋼或銅等材料的薄板，采用化學腐蝕、激光切割、電鑄等方法制成的。金屬模板和鋼網印刷常用于多引腳、窄間距、高密度產品的大批量生產。金屬模板和鋼網印刷的質量比較好，使用壽命長，因此金屬模板和鋼網印刷是目前應用最廣泛的方法。錫膏印刷工藝與設備5二、金屬模板和鋼網的結構與制造方法1.結構模板的外框是鑄鋁框架（或鋁方管焊接而成），中心是金屬模板，框架與模板之間依靠絲網相連接，呈“剛—柔—剛”的結構。這種結構確保金屬模板既平整又有彈性，且使用時能緊貼PCB表面。鑄鋁框架上備有安裝孔，供印刷機上裝夾之用。錫膏印刷工藝與設備6二、金屬模板和鋼網的結構與制造方法1.結構模板結構如下圖a）“剛—柔—剛”結構模板

b）全金屬結構模板

c）實物照片錫膏印刷工藝與設備7二、金屬模板和鋼網的結構與制造方法2.制造方法（1）化學腐蝕法在不銹鋼金屬薄板的正反面都貼好照相用的感光膜，然后采用照相用的曝光技術，對正反面的感光膜進行曝光，再利用化學腐蝕法腐蝕掉沒有受感光膜保護的金屬部分，即完成開孔過程。位置的精度有較大的誤差，孔的內壁因腐蝕不理想而不夠光滑，適用于制作孔徑較大的鋼網。錫膏印刷工藝與設備8二、金屬模板和鋼網的結構與制造方法2.制造方法（1）化學腐蝕法下圖是采用化學腐蝕法制作的鋼網錫膏印刷工藝與設備9二、金屬模板和鋼網的結構與制造方法2.制造方法（2）激光切割法用激光發生器產生的光束作為切割用的光刀，直接在金屬薄板上進行切割開孔，再經過拋光處理即可。在切割過程中，產生的金屬渣會落在薄板的表面和孔的內壁，使表面粗糙，故應進行電拋光處理。錫膏印刷工藝與設備10二、金屬模板和鋼網的結構與制造方法2.制造方法（2）激光切割法電拋光的方法是，把一個電極接到金屬薄板上，并把金屬薄板浸入酸液中，另一個電極插入酸液中，通電后，電流使腐蝕劑首先侵蝕孔內壁較粗糙的表面，由于對孔內壁的作用大于對金屬薄板頂面和底面的作用，所以孔內壁就會產生拋光的效果。激光切割法的優點是精度高，孔徑大、孔徑小的鋼網都能制作，目前絕大多數鋼網都采用這種方法來制作。錫膏印刷工藝與設備11二、金屬模板和鋼網的結構與制造方法2.制造方法（2）激光切割法下圖為采用激光切割法制作的鋼網。錫膏印刷工藝與設備12二、金屬模板和鋼網的結構與制造方法2.制造方法（3）電鍍法采用電鍍法來制作鋼網時，精度更高，開孔的密度可以更密集，適用于制作超細、超高精度的網孔。因為此方法生產成本高、會對環境產生污染，故較少使用。錫膏印刷工藝與設備13二、金屬模板和鋼網的結構與制造方法2.制造方法（3）電鍍法下圖為采用電鍍法制作的鋼網。錫膏印刷工藝與設備14二、金屬模板和鋼網的結構與制造方法2.制造方法（3）電鍍法下圖為采用三種鋼網制作方法加工后，其孔壁形狀的比較。a）化學腐蝕開孔后的孔壁b）激光切割后的孔壁c）電鍍開孔后的孔壁錫膏印刷工藝與設備15三、模板窗口形狀與尺寸設計1.影響模板印刷質量的因素下圖是放大后的模板窗口Fs—錫膏與PCB焊盤之間的黏合力

Ft—錫膏與模板窗口壁之間的摩擦阻力K1—窗口壁的光滑度

K2—錫膏黏度

A—錫膏與模板窗口壁之間的接觸面積（模板窗口壁面積）B—錫膏與PCB焊盤之間的接觸面積（焊盤面積）錫膏印刷工藝與設備16三、模板窗口形狀與尺寸設計1.影響模板印刷質量的因素（1）當錫膏與PCB焊盤之間的黏合力大于錫膏與模板窗口壁之間的摩擦力，即Fs>Ft時，就有良好的印刷效果，顯然，模板窗口壁應光滑。（2）當焊盤面積大于模板窗口壁面積，即B>A時，也有良好的印刷效果，但窗口壁面積不宜過小，否則錫膏量會不夠。顯然，模板窗口壁面積與模板厚度有直接關系。錫膏印刷工藝與設備17三、模板窗口形狀與尺寸設計1.影響模板印刷質量的因素人們無法測量也沒有必要測量錫膏與PCB焊盤之間的黏合力和錫膏與窗口壁之間的摩擦力，而是通過寬厚比與面積比這兩個參數來評估模板的漏印性能，其定義分別為：寬厚比=窗口的寬度/模板的厚度=W/H，式中W是窗口的寬度，H是模板的厚度。寬厚比參數主要適合驗證細長形窗口模板的漏印性。錫膏印刷工藝與設備18三、模板窗口形狀與尺寸設計1.影響模板印刷質量的因素面積比=窗口的面積/窗口壁的面積=LW/［2（L+W）H］，式中L是窗口的長度。面積比參數主要適合驗證方形窗口模板的漏印性。印刷錫鉛焊膏時，寬厚比≥1.6、面積比≥0.66，模板具有良好的漏印性；印刷無鉛焊膏時，寬厚比≥1.7、面積比≥0.7，模板才有良好的漏印性，這是由于無鉛焊膏的密度比錫鉛焊膏小，以及自潤滑性稍差引起的，此時窗口尺寸應稍大一點才有良好的印刷效果。錫膏印刷工藝與設備19三、模板窗口形狀與尺寸設計1.影響模板印刷質量的因素評估QFP焊盤模板時應用寬厚比參數驗證；評估BGA、0201焊盤模板時應用面積比參數來驗證；若模板上既有FQFP又有BGA圖形，則分別用兩個參數來評估。在CSP焊盤印刷時，若仍用寬厚比來評估就會誤判。焊膏印刷質量好壞不僅取決于模板窗口尺寸，也與錫膏粉末顆粒大小有關。錫膏印刷工藝與設備20三、模板窗口形狀與尺寸設計2.模板窗口的形狀與窗口尺寸設計將形狀為長方形的窗口改為圓形或尖角形，其目的是防止印刷后或貼片后因貼片壓力過大使錫膏鋪展到焊盤外邊，導致再流焊后焊盤外邊的錫膏形成小錫球而影響到焊接質量。如下圖所示錫膏印刷工藝與設備21三、模板窗口形狀與尺寸設計2.模板窗口的形狀與窗口尺寸設計改變模板窗口形狀時，應防止過尖的形狀給模板清潔工作帶來麻煩。模板窗口形狀更改不應太復雜，通常在印刷錫鉛焊膏時可適當縮小模板窗口尺寸。錫膏印刷工藝與設備22三、模板窗口形狀與尺寸設計3.模板的厚度與印刷質量的關系FC、CSP所需錫膏量較少，故所用模板的厚度應該薄，窗口尺寸也應較小；而PLCC等器件焊接所需錫膏量較多，故所用模板較厚，窗口尺寸也較大，顯然用同一厚度的模板難以兼容上述兩種要求。為了實現上述多種器件的混合組裝，現已實現采用不同結構的模板來完成錫膏印刷。錫膏印刷工藝與設備23三、模板窗口形狀與尺寸設計3.模板的厚度與印刷質量的關系（1）局部減薄模板局部減薄模板的大部分面積仍是采用一般元器件所需要的厚度，即仍為0.15mm，但在FC、CSP器件處將模板厚度用化學方法減至0.75～0.1mm，這樣使用同一塊模板就能滿足不同元器件的需要。錫膏印刷工藝與設備24三、模板窗口形狀與尺寸設計3.