2026-07-31
硬件-PCB设计
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目录

钢网开口设计:焊膏精确沉积的基础
钢网制造方法的选择
钢网厚度设计的关键原则
开口尺寸设计的核心要点

   焊点桥连、虚焊、少锡……这些常见的SMT焊接缺陷,很大程度上源于钢网开口设计不当和工艺参数设置不合理。据统计,名列PCBA焊接不良前五位的缺陷中,大多数都与锡膏印刷、钢网设计及温度曲线设置直接相关。

   对于SMT贴片加工厂而言,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。


钢网开口设计:焊膏精确沉积的基础

   钢网作为焊膏从容器到PCB焊盘的转移媒介,其开口设计直接决定了焊膏的沉积形态和体积。精准的开口设计是实现优质焊点的第一道关卡。

钢网制造方法的选择

目前,钢网的制造方法主要有激光切割、化学腐蚀和电铸,每种方法各有特点:

  • 激光切割:目前主要的制造方法,孔壁表面较粗糙,焊膏的转移率在70%~75%,适合焊膏转移的钢网开窗与侧壁的面积比大于等于0.66。
  • 电铸工艺:孔壁表面平滑、呈梯形,焊膏的转移率高,达85%以上,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。

钢网厚度设计的关键原则

   钢网厚度是决定焊膏量的关键因素,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。实际选择中:

  • 0.4mm间距的QFP、0201片式元器件,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

开口尺寸设计的核心要点

除特定情况外,钢网开口可采用与焊盘1:1的原则设计,但务必了解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。

特殊情况的开口设计策略:

  • 无引线元器件底部焊接面部分,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,片式元器件要削角。 举例说明:
  • 一个 0603 片式电阻,引脚(端电极)实际宽度 0.3 mm,IPC 推荐焊盘宽度 0.3 mm(1:1 引脚),长度 0.6 mm。 → 钢网开 0.3×0.6 mm,1:1,没问题。
  • 但很多工程师画板时把 0603 焊盘画成 0.4×0.8 mm(加宽加长便于返修)。 → 若钢网还开 0.4×0.8,锡量偏多,回流后两端锡堆高,易立碑(Tombstone)。 → 正确做法:按引脚宽度 0.3 mm​ 开钢网,即开口收成 0.3×0.7 mm 左右,而不是死扣焊盘 1:1。
  • 口诀:钢网跟着"引脚"走,不跟着"焊盘"走,当焊盘≠引脚宽度时。
  • 共面性差元器件,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。

举例说明:

有些元器件引脚不在同一个平面上(共面性 Coplanarity 差),比如:

  • 连接器(Header)注塑变形
  • 铝电解电容引脚微微外撇
  • 功率 MOS 模块、继电器引脚有点翘
  • 回流时,如果钢网只按焊盘开,锡膏量刚好够"贴平"的引脚,但翘起来的引脚沾不到​ → 开焊。

做法:把钢网开口向焊盘外侧(非封装区)扩大 0.5~1.5 mm,让锡膏面积变大、锡量增多,即使引脚稍微离板 0.1~0.2 mm,也能靠更多锡"爬"上去形成连接。

  • 一个 2.54 mm 间距排针连接器,引脚共面性实测最大翘起 0.15 mm。
  • PCB 焊盘 1.0×1.5 mm(椭圆)。
  • 钢网不开 1.0×1.5,而是向两端外扩 1.0 mm → 开 1.0×3.5 mm(或两端加半圆耳朵)。→ 印锡变长,回流时多余锡向翘起引脚侧流动,补偿高度差,避免虚焊。 注意:外扩不能太夸张,否则邻近引脚会桥连;0.5~1.5 mm 是经验窗口。
  • 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器件托起,使其他引脚开焊。

本文作者:ZeroEngineer

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