階梯式鋼板的階梯應該開在刮刀面?還是PCB面?

現在的電子組裝廠使用【階梯式鋼板(step-up/step-down stencil)】來調整 SMT作業的錫膏量有越來越普遍的趨勢,這大概與被動元件體積快速縮小,但人機介面的零件礙於人類手指操作的限制而未能跟著縮小有關,於是在大小零件間就產生了錫膏印刷量多寡的爭執戰。

因為在同一片印刷電路板(PCB)上有小零件(細間腳)的地方會求一點的錫膏厚度,目的是為了避免短路(solder short),但有大零件及焊腳共面度(co-planarity)較差零件的地方卻又要求要有一點的錫膏,目的是為了避免空焊(solder skip or solder empty)或錫少(insufficient solder)。







對於局部增加錫膏量的方法,之前曾撰文【四種方法局部增加SMT製程的焊錫量】,其中還是以使用階梯式鋼板最為實用,因為製程較為穩定且不必增加人工成本,不過這階梯式鋼板的做法確有兩種,正常情況下大多是將階梯開在面向PCB面(也就是鋼網的底下),另一種則是將階梯開在刮刀面(也就是鋼網的正面),究竟這兩種做法有何差異性?又會有何優缺點呢?

  階梯在刮刀面
(鋼網正面)
階梯在PCB面
(鋼網下面)
優點 1. 對於錫膏量的控管會比較精準。因為刮刀直接接觸在階梯面,刮刀可以沿著階梯的形狀作上下移動,達到精準錫量印刷的目的。印刷速度不建議太快。
2. 階梯的厚度可以有比較大的彈性。也就是說階梯可以較厚,因為其可以較為精準的控制錫膏量,所以可以藉由增厚鋼板但減少開孔大小來控制錫膏量。
3. 可以降低鋼網底部溢錫的比率。
1.不影響刮刀的壽命
缺點 1. 刮刀的壽命會減損約20%。(這是因為刮刀直接接觸高低不平的網板表面,造成了局部區域施力不均致引起刮刀變形成波浪狀)
2. 階梯附近(3mm以內)如果有0402以下零件或細間距零件(0.2mm間隙)的焊錫容易造成短路缺點(需特別管控)。
1. 階梯的厚度範圍較小
2. 階梯旁相鄰的錫膏量較難管控。 3. 印刷機自動擦拭清潔鋼網時易產生死角,容易有沾錫現象需注意。
4.階梯附近(3mm以內)如果有0402以下零件或細間距零件(0.2mm間隙)的焊錫容易造成短路問題(需特別管控)。
工作熊個人使用建議 如果對錫膏厚度有較大差異需求時建議採用,需同時衡量刮刀的壽命。 如果錫膏厚度差異的要求在0.025mm差異以內(附近無細小零件)時建議使用,不影響刮刀壽命。

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