什么是SMT貼裝？

SMT貼裝，也叫SMT貼片，指的是在PCB基礎(chǔ)上使用錫膏印刷機(jī)、貼片機(jī)、回流焊機(jī)等工具進(jìn)行加工的一系列的表面組裝技術(shù)工藝流程的簡稱，PCB（Printed Circuit Board)為印刷電路板。

SMT即為表面組裝技術(shù)（表面貼裝技術(shù)）（Surface Mounted Technology的縮寫），它是一種將無引腳或短引線表面組裝元器件（簡稱SMC/SMD，中文稱片狀元器件）安裝在印制電路板的表面或其它基板的表面上，通過再流焊或浸焊等方法加以焊接組裝的電路裝連技術(shù)，是PCBA電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝。

SMT貼片加工的優(yōu)點(diǎn)：組裝密度高、電子產(chǎn)品體積小、重量輕，貼片元件的體積和重量只有傳統(tǒng)插裝元件的1/10左右，一般采用SMT之后，電子產(chǎn)品體積縮小40%~60%，重量減輕60%~80%。可靠性高、抗振能力強(qiáng)。焊點(diǎn)缺陷率低。高頻特性好。減少了電磁和射頻干擾。易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率。降低成本達(dá)30%~50%。節(jié)省材料、能源、設(shè)備、人力、時(shí)間等。正是由于SMT貼片加工的工藝流程的復(fù)雜，所以出現(xiàn)了很多的SMT貼片加工工廠，專業(yè)做SMT貼片的加工，在深圳，得益于電子行業(yè)的蓬勃發(fā)展，SMT貼片加工成就了一個(gè)行業(yè)的繁榮。

電子產(chǎn)品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已無法縮小。電子產(chǎn)品功能更完整，所采用的集成電路(IC)已無穿孔元件，特別是大規(guī)模、高集成IC，不得不采用表面貼片元件。隨著SMT電子元器件等物料規(guī)格越來越小，SMT鋼網(wǎng)對于SMT貼裝品質(zhì)/工藝產(chǎn)品直通率有著決定性的作用。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，我們發(fā)現(xiàn)60%—70%的焊接缺陷與印刷質(zhì)量有關(guān)。因此，有必要對印刷工藝的各個(gè)方面進(jìn)行研究。在影響印刷工藝參數(shù)的各個(gè)方面中，SMT鋼網(wǎng)的設(shè)計(jì)又起著舉足輕重的作用。

什么是SMT鋼網(wǎng)？

SMT鋼網(wǎng)（Stencil），也叫做SMT模板（SMT Stencil），是一種SMT專用模具，其主要功能是幫助錫膏的沉積；目的是將準(zhǔn)確數(shù)量的錫膏轉(zhuǎn)移到空PCB上的準(zhǔn)確位置。

鋼網(wǎng)最初是由絲網(wǎng)制成的，因此那時(shí)叫網(wǎng)板（mask）。開始是尼龍（聚脂）網(wǎng)，后來由于耐用性的關(guān)系，就有鐵絲網(wǎng)、銅絲網(wǎng)的出現(xiàn)，最后是不銹鋼絲網(wǎng)。但不論是什么材質(zhì)的絲網(wǎng)，均有成型不好、精度不高的缺點(diǎn)。

隨著SMT的發(fā)展，對網(wǎng)板要求的增高，鋼網(wǎng)就隨之產(chǎn)生。受材料成本及制作的難易程序影響，最初的鋼網(wǎng)是由鐵/銅板制成的，但也是因?yàn)橐卒P蝕，不銹鋼鋼網(wǎng)就取代了它們，也就是現(xiàn)在的鋼網(wǎng)（SMT Stencil）。

按SMT鋼網(wǎng)的制作工藝可分為：激光模板，電拋光模板，電鑄模板，階梯模板，邦定模板，鍍鎳模板，蝕刻模板。

SMT鋼網(wǎng)制造工藝與成本的選用原則

根據(jù)生產(chǎn)訂單性質(zhì)決定鋼網(wǎng)的制造工藝，一般情況下，研發(fā)部門首次打樣或試制階段的鋼網(wǎng)，在印刷精度可以保證的前提下，可以采用化學(xué)蝕刻工藝（節(jié)省成本），但此種工藝已經(jīng)嚴(yán)重落后，通常開孔的尺寸誤差為1mil，且印刷容易堵塞鋼網(wǎng)，已逐漸被淘汰（元件間距必須大于25 mil（0.635mm）以上）。小批量和大批量生產(chǎn)用的鋼網(wǎng)，優(yōu)先采用激光切割+電拋光工藝，此種工藝加工精度高，開孔尺寸誤差大約為0.3~0.5mil，定位精度小于0.12mil，且有良好的倒模效應(yīng)，適用元件間距在20 mil（0.5mm）或以下，加工成本較適中，生產(chǎn)工藝已很成熟。電鑄成型工藝因?yàn)槌杀具^高，通常用于細(xì)間距和超細(xì)間距元件的

印刷。

根據(jù)PCB 板型的大小和印刷機(jī)型號(hào)，決定所開鋼網(wǎng)尺寸的大小，PCB 的長度X 寬度超過250mmX200mm 時(shí)，一般采用736mm×736mm（適用于DEK 265 和MPM 等機(jī)型），小于上述情況，而且無0.5 以下的細(xì)間距引腳和0603 以下CHIP 的電路板，可以采用420mm×520mm 或550mmX650mm（適用于半自動(dòng)印刷機(jī)和手動(dòng)印刷臺(tái)）。

常用SMT鋼網(wǎng)的尺寸以及型號(hào)如下表：

SMT 印錫鋼網(wǎng)厚度設(shè)計(jì)原則

◆ 鋼網(wǎng)厚度應(yīng)以滿足最細(xì)間距QFP 、BGA 為前提，兼顧最小的CHIP 元件。

◆ QFP pitch ≤ 0.5mm 鋼網(wǎng)選擇0.13mm 或0.12mm ； pitch>0.5mm 鋼網(wǎng)厚度選擇0.15mm--0.20mm；BGA球間距>1.0mm，鋼網(wǎng)選擇0.15mm；0.5mm≤BGA球間距≤1.0mm，鋼網(wǎng)選擇0.13mm。（如效果不佳可選擇0.12mm）詳見下表。

SMT鋼網(wǎng)的開口設(shè)計(jì)規(guī)范

鋼網(wǎng)的開口設(shè)計(jì)應(yīng)考慮錫膏的脫模性，它由三個(gè)因素決定：

①開口的寬厚比/面積比；

②開口側(cè)壁的幾何形狀；

③孔壁的光潔度。

三個(gè)因素中，后兩個(gè)因素由鋼網(wǎng)的制造技術(shù)決定的，前一個(gè)我們考慮的更多。

因?yàn)榧す怃摼W(wǎng)很好的性價(jià)比，所以一般重點(diǎn)探討的都是激光鋼網(wǎng)的開口設(shè)計(jì)。

首先，我們認(rèn)識(shí)寬厚比和面積比：

寬厚比：開口寬與鋼網(wǎng)厚度的比率，

面積比：開口面積與孔壁橫截面積的比率。

一般地說，要獲得好的脫模效果，寬厚比應(yīng)大于1.5，面積比應(yīng)大于0.66。

什么時(shí)候考慮寬厚比，什么時(shí)候考慮面積比呢?通常，如果開口長度沒有達(dá)到寬度的5倍時(shí)，應(yīng)考慮用面積比來預(yù)測錫膏的脫模，其它情況考慮寬厚比。

當(dāng)然，對鋼網(wǎng)進(jìn)行開口設(shè)計(jì)時(shí)，不能一味地追求寬厚比或面積比而忽略了其它工藝問題，如連錫，多錫等。

鋼網(wǎng)（SMT模板）開口設(shè)計(jì)小技巧：

1、細(xì)間距IC/QFP，為防止應(yīng)力集中，最好兩頭圓角；開方形孔的BGA及0402、0201件也一樣子；

2、片狀元件的防錫珠開法最好選擇內(nèi)凹開法，這樣可以有效地預(yù)防元件立碑；

3、鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，開口寬度應(yīng)至少保證4顆最大錫球能順暢通過。

如下是關(guān)于各種電子元器件焊盤尺寸的鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)與制作基本規(guī)范

無引腳類SMD零件鋼網(wǎng)基本規(guī)范

有引腳類SMD零件鋼網(wǎng)基本規(guī)范

BGA類鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)與制作基本規(guī)范

更多關(guān)于PCB SMT鋼網(wǎng)的開口設(shè)計(jì)以及制作的相關(guān)知識(shí)，請參見如下下載資料：

◆ 鋼網(wǎng)厚度及開孔標(biāo)準(zhǔn).pdf

◆ PCB SMT鋼網(wǎng)通用開口制作要求與規(guī)范.doc

◆ 常用電子元器件焊盤的SMT鋼網(wǎng)開孔規(guī)范.ppt

◆ 不同元器件的PCB鋼網(wǎng)開孔開法要求.xls

◆ PCB電路板貼裝SMT鋼網(wǎng)開孔規(guī)范.xls