PCB SMT贴装钢网开孔规范及要求

什么是SMT贴装？

SMT贴装，也叫SMT贴片，指的是在PCB基础上使用锡膏印刷机、贴片机、回流焊机等工具进行加工的一系列的表面组装技术工艺流程的简称，PCB（Printed Circuit Board)为印刷电路板。

SMT即为表面组装技术（表面贴装技术）（Surface Mounted Technology的缩写），它是一种将无引脚或短引线表面组装元器件（简称SMC/SMD，中文称片状元器件）安装在印制电路板的表面或其它基板的表面上，通过再流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术，是PCBA电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。

SMT贴片加工的优点：组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右，一般采用SMT之后，电子产品体积缩小40%~60%，重量减轻60%~80%。可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。高频特性好。减少了电磁和射频干扰。易于实现自动化，提高生产效率。降低成本达30%~50%。节省材料、能源、设备、人力、时间等。正是由于SMT贴片加工的工艺流程的复杂，所以出现了很多的SMT贴片加工工厂，专业做SMT贴片的加工，在深圳，得益于电子行业的蓬勃发展，SMT贴片加工成就了一个行业的繁荣。

电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已无法缩小。电子产品功能更完整，所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件，特别是大规模、高集成IC，不得不采用表面贴片元件。随着SMT电子元器件等物料规格越来越小，SMT钢网对于SMT贴装品质/工艺产品直通率有着决定性的作用。在实际生产过程中，我们发现60%—70%的焊接缺陷与印刷质量有关。因此，有必要对印刷工艺的各个方面进行研究。在影响印刷工艺参数的各个方面中，SMT钢网的设计又起着举足轻重的作用。

什么是SMT钢网？

SMT钢网（Stencil），也叫做SMT模板（SMT Stencil），是一种SMT专用模具，其主要功能是帮助锡膏的沉积；目的是将准确数量的锡膏转移到空PCB上的准确位置。

钢网最初是由丝网制成的，因此那时叫网板（mask）。开始是尼龙（聚脂）网，后来由于耐用性的关系，就有铁丝网、铜丝网的出现，最后是不锈钢丝网。但不论是什么材质的丝网，均有成型不好、精度不高的缺点。

随着SMT的发展，对网板要求的增高，钢网就随之产生。受材料成本及制作的难易程序影响，最初的钢网是由铁/铜板制成的，但也是因为易锈蚀，不锈钢钢网就取代了它们，也就是现在的钢网（SMT Stencil）。

按SMT钢网的制作工艺可分为：激光模板，电抛光模板，电铸模板，阶梯模板，邦定模板，镀镍模板，蚀刻模板。

SMT钢网制造工艺与成本的选用原则

根据生产订单性质决定钢网的制造工艺，一般情况下，研发部门首次打样或试制阶段的钢网，在印刷精度可以保证的前提下，可以采用化学蚀刻工艺（节省成本），但此种工艺已经严重落后，通常开孔的尺寸误差为1mil，且印刷容易堵塞钢网，已逐渐被淘汰（元件间距必须大于25 mil（0.635mm）以上）。小批量和大批量生产用的钢网，优先采用激光切割+电抛光工艺，此种工艺加工精度高，开孔尺寸误差大约为0.3~0.5mil，定位精度小于0.12mil，且有良好的倒模效应，适用元件间距在20 mil（0.5mm）或以下，加工成本较适中，生产工艺已很成熟。电铸成型工艺因为成本过高，通常用于细间距和超细间距元件的

印刷。

根据PCB 板型的大小和印刷机型号，决定所开钢网尺寸的大小，PCB 的长度X 宽度超过250mmX200mm 时，一般采用736mm×736mm（适用于DEK 265 和MPM 等机型），小于上述情况，而且无0.5 以下的细间距引脚和0603 以下CHIP 的电路板，可以采用420mm×520mm 或550mmX650mm（适用于半自动印刷机和手动印刷台）。

常用SMT钢网的尺寸以及型号如下表：

SMT 印锡钢网厚度设计原则

◆ 钢网厚度应以满足最细间距QFP 、BGA 为前提，兼顾最小的CHIP 元件。

◆ QFP pitch ≤ 0.5mm 钢网选择0.13mm 或0.12mm ； pitch>0.5mm 钢网厚度选择0.15mm--0.20mm；BGA球间距>1.0mm，钢网选择0.15mm；0.5mm≤BGA球间距≤1.0mm，钢网选择0.13mm。（如效果不佳可选择0.12mm）详见下表。

SMT钢网的开口设计规范

钢网的开口设计应考虑锡膏的脱模性，它由三个因素决定：

①开口的宽厚比/面积比；

②开口侧壁的几何形状；

③孔壁的光洁度。

三个因素中，后两个因素由钢网的制造技术决定的，前一个我们考虑的更多。

因为激光钢网很好的性价比，所以一般重点探讨的都是激光钢网的开口设计。

首先，我们认识宽厚比和面积比：

宽厚比：开口宽与钢网厚度的比率，

面积比：开口面积与孔壁横截面积的比率。

一般地说，要获得好的脱模效果，宽厚比应大于1.5，面积比应大于0.66。

什么时候考虑宽厚比，什么时候考虑面积比呢?通常，如果开口长度没有达到宽度的5倍时，应考虑用面积比来预测锡膏的脱模，其它情况考虑宽厚比。

当然，对钢网进行开口设计时，不能一味地追求宽厚比或面积比而忽略了其它工艺问题，如连锡，多锡等。

钢网（SMT模板）开口设计小技巧：

1、细间距IC/QFP，为防止应力集中，最好两头圆角；开方形孔的BGA及0402、0201件也一样子；

2、片状元件的防锡珠开法最好选择内凹开法，这样可以有效地预防元件立碑；

3、钢网设计时，开口宽度应至少保证4颗最大锡球能顺畅通过。

如下是关于各种电子元器件焊盘尺寸的钢网设计与制作基本规范

无引脚类SMD零件钢网基本规范

有引脚类SMD零件钢网基本规范

BGA类钢网设计与制作基本规范

更多关于PCB SMT钢网的开口设计以及制作的相关知识，请参见如下下载资料：

◆ 钢网厚度及开孔标准.pdf

◆ PCB SMT钢网通用开口制作要求与规范.doc

◆ 常用电子元器件焊盘的SMT钢网开孔规范.ppt

◆ 不同元器件的PCB钢网开孔开法要求.xls

◆ PCB电路板贴装SMT钢网开孔规范.xls