錫膏印刷工藝控制
?。?）印刷鋼網(wǎng)的設(shè)計(jì)
選擇網(wǎng)板厚度必須經(jīng)過(guò)仔細(xì)的考慮。一般使用0.006in或0.008in的厚度，因?yàn)閷?duì)于多數(shù)表面安裝工藝 來(lái)說(shuō)，這是普遍使用的厚度。有一點(diǎn)必須認(rèn)識(shí)到，鋼網(wǎng)開孔面積是組件間距、列數(shù)、鋼網(wǎng)厚度以及相鄰 印錫間距的函數(shù)。對(duì)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(wǎng)板厚度進(jìn)行處理。就4列引腳、2 mm間距的存儲(chǔ)器模塊而言，網(wǎng)板厚度選擇已漸漸成為一項(xiàng) 挑戰(zhàn)。在這些情況下，可能必須使用先前討論的較厚網(wǎng)板或其他工藝，或修改質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
鋼網(wǎng)開孔的設(shè)計(jì)
S＝Vsurf/t
式中，S＝鋼網(wǎng)開孔的正投影面積；t=鋼網(wǎng)厚度；印刷在板表面的錫膏量Vsurf＝Vs-Vh。
由以上計(jì)算公式可以看出，要確定鋼網(wǎng)的開孔面積，在確定鋼網(wǎng)的厚度后，還必須精確估算錫膏在通 孔內(nèi)的填充量Vh。通孔中錫膏填充量對(duì)焊接效果有影響，填充的錫膏量不夠，則會(huì)出現(xiàn)少錫和可靠性問(wèn) 題；錫膏量過(guò)多，則出現(xiàn)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(nèi)的填充系數(shù)k＝（B－A）/B× 100％，如圖1所示。
圖1 THR錫膏印刷填充示意圖
通過(guò)實(shí)驗(yàn)，上述各影響因素對(duì)通孔內(nèi)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(nèi)的填充。
圖2 刮刀材料等因素對(duì)錫膏填充量的影響
圖3 刮刀角度等因素對(duì)錫膏填充量的影響
確定影響印刷錫膏在通孔內(nèi)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(guān)鍵影響因素，就可以安排正交實(shí)驗(yàn)來(lái)繪制錫膏在通孔內(nèi)的填充量與各因素之間的關(guān)系，從而 幫助我們預(yù)測(cè)通孔內(nèi)錫膏的填充量。
一旦選定刮刀，就可以根據(jù)所使用的印刷參數(shù)預(yù)測(cè)通孔內(nèi)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
?。?）錫膏的印刷工藝
因?yàn)橥壮涮畹目勺冃?，鋼網(wǎng)開孔在PTH上的置放是非常重要的。如果網(wǎng)孔偏移PTH邊緣，可以觀察到 通孔充填的變化高達(dá)⒛％。在設(shè)計(jì)網(wǎng)板穿孔時(shí)，重要的是要考慮刮刀的印刷方向。對(duì)于較小直徑PTH， 這種作用更明顯，并且歸因?yàn)閮闪蠵TH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(zhuǎn)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(duì)于在回流焊時(shí)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(xiàng)基本工藝要求。如果相鄰印錫碰在一起，最熱點(diǎn)將從其他區(qū)域吸收焊料，而分開的印錫則不會(huì) 發(fā)生這種現(xiàn)象。焊膏加熱時(shí)有坍塌或溢散的趨勢(shì)，并且黏度降低。坍塌量大體是特定錫膏的函數(shù)，可進(jìn) 行統(tǒng)計(jì)方式設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)將印錫區(qū)域、高度及焊膏配方與相鄰印錫間距聯(lián)系起來(lái)，便開發(fā)一個(gè)改良的溫度 曲線，使焊膏圖案保持到達(dá)到回流溫度之前，再檢查網(wǎng)板的坍塌程度和網(wǎng)板穿孔，從而建立網(wǎng)板間距設(shè) 計(jì)指引。一般要求鋼網(wǎng)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(jù)THR體積模型中的幾種變量，如果網(wǎng)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(guò) 程中可以成功地進(jìn)行回流焊并形成互連。
當(dāng)印刷區(qū)域受限或者使用薄網(wǎng)板時(shí)，孔充填尤為重要。多列組件會(huì)限制印刷開孔的面積；另外，必須 包含列至列間距也會(huì)進(jìn)一步影響該面積。但通孔內(nèi)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(gè)直徑范圍不應(yīng)有完全的網(wǎng)板開孔，如果必須焊接保持特征，應(yīng)該使 用分解餅形。圓形區(qū)域應(yīng)該分裂成4個(gè)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