钢网(Stencil)是 SMT 锡膏印刷模板,常用厚度 0.12mm(4mil),细间距用 0.1mm;开窗一般比焊盘小 10~20%(防锡珠桥连),大焊盘开窗缩小防锡量过多;阶梯钢网(Step Stencil)局部减薄/增厚,解决大小元件锡量差异;开孔面积比(Aperture Ratio)>0.66 保证锡膏释放。
本文概述
钢网是 SMT 关键,面试常考:厚度、开窗、面积比、阶梯钢网。回答要给工艺参数和设计规则。
核心要点
钢网厚度常用 0.12mm(4mil),0.4mm pitch 以下用 0.1mm(3mil)
开窗比焊盘小 10~20%(内缩),防锡珠和桥连;大焊盘开窗缩小防锡量过多
面积比 Aperture Ratio = 开孔面积 / 孔壁面积 > 0.66,保证锡膏释放
阶梯钢网:大元件区域加厚(多锡),细间距区域减薄(少锡)
钢网材质:不锈钢激光切割+电抛光最好,化学腐蚀便宜但精度差

面试官考察点
SMT 工艺题。面试官看你是否了解钢网设计。重点听:厚度、开窗、面积比。
回答思路
讲钢网厚度、开窗规则、面积比、阶梯钢网。
参考回答
钢网厚度选择。
| 钢网厚度 | 适用 | 锡量 |
|---|---|---|
| 0.08mm(3mil) | 0.3mm pitch 以下、超细间距 | 少 |
| 0.10mm(4mil) | 0.4~0.5mm pitch、一般细间距 | 中少 |
| 0.12mm(5mil) | 最常用,0.5mm pitch 以上 | 中 |
| 0.15mm(6mil) | 大元件、电源板、连接器 | 多 |
| 0.20mm(8mil) | 大功率元件、变压器引脚 | 很多 |
厚度决定锡膏量(锡量 ≈ 开窗面积 × 厚度);
板上有细间距和大元件混合时,用阶梯钢网或选折中厚度;
厚度太厚细间距桥连,太薄大元件锡量不足虚焊。
开窗设计。
内缩(Shrink):开窗比焊盘小 10~20%,防止锡膏溢出焊盘产生锡珠;
细间距引脚:开窗宽度 = 引脚宽度 × 0.8~0.9,长度 = 焊盘长度 × 0.8;
大焊盘(如 QFN 散热焊盘):开窗做网格(crosshatch)或分段,减少锡量防止元件浮起;
0402/0201 小元件:开窗和焊盘等大或略小,防墓碑效应(tombstone);
BGA:开窗直径 = 焊盘直径 × 0.8~0.9,圆形或方形。
面积比(Aperture Ratio)。
面积比 = 开孔面积 / 孔壁面积
孔壁面积 = 开孔周长 × 钢网厚度
要求:面积比 > 0.66(IPC-7525),越大约好释放
面积比太小,锡膏粘在孔壁上,释放不出来,锡量不足;
细间距+厚钢网容易面积比不够,要减薄钢网或缩小开窗;
方形开孔比圆形开孔面积比大(相同面积下方形周长短)。
阶梯钢网(Step Stencil)。
同一张钢网不同区域厚度不同;
减薄区域(Step Down):细间距元件区域局部减薄,减少锡量防桥连;
加厚区域(Step Up):大元件/连接器区域局部加厚,增加锡量;
阶梯过渡区要留 2~3mm 间距,不能太近;
成本比普通钢网高,用于大小元件混合、对锡量要求差异大的板。
钢网材质和工艺。
| 工艺 | 精度 | 孔壁 | 成本 |
|---|---|---|---|
| 化学腐蚀 | 低 | 粗糙 | 低 |
| 激光切割 | 高 | 较光滑 | 中 |
| 激光+电抛光 | 最高 | 光滑 | 高 |
| 电铸(Electroform) | 最高 | 锥形孔 | 最高 |
注意。
钢网文件(Gerber 钢网层/Paste Mask)要单独出,和阻焊层不同;
钢网要加定位孔(和 PCB 定位孔对应),方便印刷机对位;
钢网用完要清洗,锡膏残留会干硬堵塞开孔;
钢网寿命:激光切割约 10 万次印刷,电铸更长。

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