到底阶梯式钢板(step stencil or 3D stencil)的阶梯应该设计在刮刀面?还是开在PCB面?是很多SMT工程师争论不休的一项议题,其实这两种阶梯式钢板各有其优缺点,端看自己的需求来决定。
现在的电子组装厂使用【阶梯式钢板(step-up/step-down stencil)】来调整SMT作业的锡膏量有越来越普遍的趋势,这大概与被动元件体积快速缩小,但人机介面的零件则碍于人类手指操作的限制而未能跟着缩小有关,于是同一片印刷电路板上的大小零件间就产生了锡膏印刷量多寡的争执战。
因为在同一片印刷电路板(PCB)上有小零件(细间脚)的地方会求薄一点的锡膏厚度,目的是为了避免短路(soldering short),但有大零件及焊脚共面度(co-planarity)较差零件的地方却又要求要有厚一点的锡膏,目的是为了多印锡膏以避免空焊(solder skip or solder empty)或锡少(insufficient solder)现象。
对于局部增加锡膏量的方法,188金宝搏苹果下载 之前曾撰文【四种方法局部增加SMT制程的焊锡量】讨论过,其中还是以使用阶梯式钢板最为实用,因为制程较为稳定且不必增加人工成本,不过这阶梯式钢板的做法却有两种,正常情况下大多是将阶梯开在面向PCB面(也就是钢网的底下),另一种则是将阶梯开在刮刀面(也就是钢网的正面),究竟这两种做法有何差异性?有何优缺点呢?又会造成什么结果?
阶梯在刮刀面 (钢网正面) |
阶梯在PCB面 (钢网下面) |
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优点 | 1. 对于锡膏量的控管会比较精准。因为刮刀直接接触在阶梯面,刮刀可以沿着阶梯的形状作上下移动,达到精准锡量印刷的目的。印刷速度不建议太快。 2. 阶梯的厚度可以有比较大的弹性。也就是说阶梯可以设计得较厚,因为其可以较为精准的控制锡膏量,所以可以藉由增厚钢板但缩小开孔大小来控制锡膏量。 3. 可以降低钢网底部溢锡的比率。 |
1.不影响刮刀的寿命。(刮刀寿命与非阶梯钢板时一样) |
缺点 | 1. 刮刀的寿命会减损约20%。 (这是因为刮刀直接接触高低不平的钢板表面,造成局部区域的施力不均致引起刮刀变形成波浪状) 2. 阶梯附近(3mm以内)如果有0402以下零件或细脚间距零件(0.2mm间隙)的焊锡容易造成锡多短路缺点(需特别管控)。 |
1. 阶梯的厚度范围较小。否则对锡膏量控制会变得不精准。 2. 阶梯旁相邻的锡膏量较难管控。 3. 印刷机自动擦拭清洁钢网时易产生死角清不干净,容易有沾锡现象需注意。 4.阶梯附近(3mm以内)如果有0402以下零件或细脚间距零件(0.2mm间隙)的焊锡容易造成短路问题(需特别管控)。 |
188金宝搏苹果下载 个人使用建议 | 如果对锡膏厚度有较大差异需求时建议採用,需同时衡量刮刀的寿命。 | 如果锡膏厚度差异的要求可以在0.025mm以内(附近无细小脚间距零件)时建议使用,较不影响刮刀寿命。 |
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熊哥你好,跟您请益一下,看了您的阶梯式钢板文章后有一个小弟目前遇到的工程问题,我目前需要将一颗特殊脚位的BGA flash IC进行SMT贴片后测试,但由于这个BGA flash IC的Pin pad位置分为两区块,内圈跟外围,其中内圈是已经有植球可直接进行SMT贴片,但外围有裸pad但是无法植球,以这样的flash IC的Pin位来看 中间有植球外围pad没植球。在SMT施作上可否使用梯形钢板来进行SMT,中间有植球的部分钢板较薄,外围没植球pad的部份让钢板较厚来增加PAD锡量来弥补无法植球的PAD与PCB的间距,请问这样的做法可行吗?
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Jerry,
理论上是可以的,但是难度不小,而且其阶梯落差会非常大,而且锡膏厚薄焊垫靠得太近,良率应该会非常低。
比较可行是做两次的钢板印刷,第一次使用正常的钢板,第二次使用立体钢板,只印刷IC外围没有锡球的焊垫。
有没有想过既然IC上面只有内圈部份有锡球,而外圈没有,是不是就不需要上锡?
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