SMT钢网设计

一、钢网制造方法与特点

目前，钢网的制造方法主要有激光切割、化学腐蚀和电铸。

1.激光切割

激光切割，仍是目前主要的制造方法，其特点如下：

（1）孔壁表面较粗糙，焊膏的转移率在70%～75%；

（2）适合焊膏转移的钢网开窗与侧壁的面积比大于等于0.66。

激光切割孔壁的质量如图1所示。

图1 激光切割孔壁的质量

2.电铸

（1）孔壁表面平滑、呈梯形，焊膏的转移率高，达85%以上；

（2）可用于钢网开窗与侧壁的面积比小于0.66、大于0.5的场合。

电铸孔壁的质量如图2所示。

图2

二、钢网厚度的选择

为达到最佳的焊膏释放，钢网的开窗面积与侧壁面积比应大于等于0.66，这是一个实现70%以上焊膏转移的经验数值，也是钢网厚度设计的依据。也可以简单地按图3-3以引线间距大小进行选取，它满足上述的0.66原则。

图3 钢网厚度的选择

三、钢网开窗的设计原则

钢网设计是工艺设计的核心工作，也是工艺优化的主要手段。

钢网设计包括开窗图形、尺寸以及厚度设计（如阶梯钢网阶梯深度）。

一般经验：

1）钢网厚度

0.4mm间距的QFP、0201片式元件，合适的钢网厚度为0.1mm；0.4mm间距的CSP器件，合适的钢网厚度为0.08mm，这是钢网设计的基准厚度。如果采用Step-up阶梯钢网，合适的最大厚度为在基准厚度上增加0.08mm。

2）开窗尺寸设计

除以下情况外，可采用与焊盘1∶1的原则来设计（前提是焊盘是按照引脚宽度设计的，如果不是，应根据引脚宽度开窗，这点务必了解）。

（1）无引线元件底部焊接面（润湿面）部分，钢网开孔一定要内缩，以消除桥连或锡珠现象，如QFN的热焊盘内缩0.8mm，片式元件要削角，如图4（a）所示。

（2）共面性差元件，钢网开窗一般要向非封装区外扩0.5～1.5mm，以便弥补共面性差的不足。

（3）大面积焊盘，必须开栅格孔或线条孔，以避免焊膏印刷时刮薄或焊接时把元件托起，使其他引脚开焊，如图4（b）所示。

（4）ENIG键盘板尽量避免开口大于焊盘的设计。

（5）元件底部间隙为零的封装元件体下非润湿面不能有焊膏，否则，一定会引发锡珠问题！

（6）有些元件引脚不对称，如SOT252，必须按浮力大小平衡分配焊膏，以免因焊膏的托举效应而引起开焊。

（7）在采用钢网开窗扩大工艺时，必须注意扩大孔后是否对元件移位产生影响。

钢网开窗设计的难点在于满足每个元件对焊膏量的个性化需求，对于PCB同一面上元件大小（实质指焊点大小）比较一致的板，一般不是问题，但对于同一面上元件大小相差很大的板就是一个很大的问题。要满足每个元件对焊膏量的个性化需求，不仅要从钢网设计方面考虑，更重要的是元件的布局必须为钢网开窗或应用阶梯钢网提供前提条件。