pcb设计和制造中钢网层设计要点有哪些

在PCB制造过程中，制作钢网（Stencil）是为了在PCB的焊膏层上精确地涂布焊膏。为了制作钢网，使用的层通常是焊膏层（Solder Paste Layer），或者称为："焊膏层"（Paste Mask Layer） 焊膏层是PCB设计文件中的一层，用于确定焊膏的位置和形状。这个层会显示在PCB表面贴装（Surface Mount Technology，SMT）元件焊接之前，焊膏需要被放置的位置。在焊接过程中，钢网会覆盖焊膏层，然后通过钢网上的孔洞，将焊膏精确地涂布在PCB焊盘上，以便在后续的元件贴装过程中实现准确的焊接。   因此，焊膏层是制作钢网所必需的层次，在PCB制造的前期，将焊膏层信息发送给PCB制造商，制造商会根据该层生成对应的钢网，确保焊接的精确性和可靠性。 在PCB（Printed Circuit Board）设计中，"Pastemask"（也称为"Solder Paste Mask"或简称"Solder Mask"）是一种重要的层。它是用于组装表面贴装元件（Surface Mount Devices，SMD）的焊接工艺的关键部分。 钢网的作用是在焊接SMD元件时，阻止焊膏（Solder Paste）涂布到不应该焊接的区域上。焊膏是用于连接SMD元件与PCB焊盘的材料，而Pastemask层就像一种"屏障"，确保焊膏只能涂布在特定的焊接区域上。   Pastemask层的设计在PCB制造过程中非常重要，因为它直接影响到SMD元件的焊接质量和整体性能。在进行PCB设计时，设计师需要仔细考虑Pastemask层的布局，确保它与其他层（如焊盘层、元件层等）相匹配，以确保焊接过程的准确性和可靠性。  

关于钢网层的设计规范

在PCB设计和制造中，焊膏层（Solder Mask Layer）的工艺规范通常由行业标准和制造商的要求来定义。以下是一些常见的关于焊膏层的工艺规范：

IPC-SM-840C：这是由IPC（Association Connecting Electronics Industries）制定的焊膏层标准。该标准规定了焊膏的性能、物理特性、耐久性、厚度和可焊性要求等。

颜色和类型：焊膏还可以是光亮（HASL）或光滑（ENIG）等类型，不同类型的焊膏可能有不同的规范要求。

焊膏层覆盖：焊膏层应覆盖所有需要焊接的焊盘，并确保未焊接区域得到良好的屏蔽。焊膏层也应该避免覆盖元件安装位置或丝印信息。

焊膏层清晰度：焊膏层应具有良好的清晰度，以确保焊盘的边缘清晰可见，避免焊膏溢出到不应该焊接的区域。

焊膏层厚度：焊膏层的厚度应符合标准要求，通常在几十微米范围内。

引脚免覆盖：一些特殊元件或引脚可能需要在焊膏层中保持裸露状态，以便实现特定的焊接要求。在这种情况下，焊膏层规范可能要求避免在这些区域覆盖焊膏。

钢网层设计要点 焊膏钢网用于在表面贴装（SMT）组装过程中精确地涂布焊膏，以便将SMD元件连接到PCB焊盘上。以下是设计焊膏钢网时需要注意的要点：

要确保焊膏钢网的准确性和可靠性，首先需要与PCB设计文件保持一致。焊膏钢网的设计应该基于焊膏层（Paste Mask Layer）的信息，确保钢网上的孔洞和形状与焊膏层完全匹配。

确定焊膏钢网的类型和厚度。焊膏钢网通常分为不同的类型，如不锈钢钢网和聚合物钢网。选择合适的钢网类型取决于焊接工艺和要求。此外，确定钢网的厚度也是很重要的，通常在几十至几百微米范围内。

钢网孔洞尺寸和形状应与焊膏层上的焊膏区域完全匹配，确保焊膏只涂布在需要焊接的区域上，避免短路或焊膏溢出。

对于特殊元件或引脚，可能需要在焊膏钢网上使用特殊的钢网设计，例如添加矩形的停针孔或适当的缺口，以确保焊膏被正确地应用到这些特殊元件上。

确保焊膏钢网的注册准确。注册准确度是指焊膏钢网与PCB上的焊膏层之间的对准度。较高的注册准确度有助于确保焊膏在正确的位置上。

无铅与有铅

无铅表面贴装技术（Lead-Free SMT）和有铅表面贴装技术（Leaded SMT）的钢网层在设计上通常没有太大区别。主要的区别在于焊膏的配方和组成，以及焊接温度曲线等，而不是焊膏钢网本身的设计。 钢网层的设计仍然需要考虑焊膏的布局和应用要求，无论是无铅SMT还是有铅SMT。以下是无铅SMT与有铅SMT的钢网层设计可能存在的一些细微差异：

焊膏配方：无铅SMT所使用的焊膏通常不含铅，而是使用其他合金来代替传统的有铅焊料。因此，在设计钢网层时，可能需要使用与无铅焊膏配方相匹配的钢网设计。

温度曲线：无铅SMT的焊接温度通常要高于有铅SMT，因为无铅焊料的熔点较高。钢网的材料和厚度可能需要根据焊接温度曲线进行适当的调整，以确保焊膏能够在正确的温度下精确地涂布。

封装类型：由于无铅SMT要求更高的焊接温度，一些特殊的封装或元件可能不适合无铅SMT，而只能使用有铅SMT。因此，在设计钢网层时，需要根据所使用的封装类型和元件来确定焊膏的分布和布局。

总体来说，焊膏钢网的设计在无铅SMT和有铅SMT之间的区别并不大。主要的区别在于所使用的焊膏配方和焊接温度曲线等方面。钢网设计仍然需要与PCB设计文件保持一致，确保焊膏正确地涂布在表面贴装元件的焊盘上，从而实现可靠的焊接。如果使用无铅SMT，还需要确保所使用的焊膏和工艺符合无铅焊接的要求。

钢网是有加工周期的

如果是第一次SMT，在投板的同时一定要制作钢网。避免窝工。

钢网也是有寿命的

钢网（Stencil）在PCB组装过程中是一个重要的工具，用于在表面贴装技术（SMT）中精确地涂布焊膏，将表面贴装元件（SMD）连接到PCB上。钢网的使用次数是指在其有效寿命内，钢网可以用于多少次组装过程。 钢网的使用次数是有限的，主要因为在使用过程中会逐渐产生磨损和疲劳。以下是影响钢网使用次数的因素：

厚度和材料：钢网的厚度和材料会影响其耐用性和使用次数。一般来说，厚度较大的钢网和使用高质量材料制成的钢网通常具有更长的使用寿命。

质量：钢网的质量和制造工艺也是决定使用次数的重要因素。高质量的钢网在使用过程中更加稳定，能够承受更多的组装循环。

组装工艺：组装工艺中的一些因素，例如焊膏的特性、焊接温度和压力等，也会影响钢网的使用寿命。

维护：定期维护和清洁钢网可以延长其使用寿命。及时去除焊膏残留物和其他污垢，确保钢网的表面保持光滑和平整。

组装规模：钢网的使用寿命还取决于组装的规模。大规模生产中频繁使用钢网可能会导致更快的磨损。

通常情况下，钢网的使用寿命在几千到几万个组装周期之间。一旦钢网达到其使用次数上限或出现严重磨损，需要更换新的钢网，以确保组装质量和稳定性。定期检查和维护钢网是确保其正常使用寿命的关键措施。

编辑：黄飞