如何選擇錫膏鋼板(厚度、階梯式鋼板與設計指南)
2 分鐘
- 快速答案:如何選擇錫膏鋼網
- 如何判斷最佳 SMT 鋼網厚度
- 決策樹:為你的 PCB 選擇合適的鋼網
- 什麼是錫膏鋼網?
- 有框與無框錫膏鋼網選項
- 使用階梯式錫膏鋼網解決混合佈局問題
- 雷射切割製程的進階開孔規則
- 表面處理:電解拋光、奈米塗層與電鑄
- 有框鋼網的超音波 AB 膠升級
- 如何從 JLCPCB 訂購客製化錫膏鋼網
- 錫膏鋼網常見問題
在 SMT 組裝中,鋼網往往悄悄決定一條生產線是成功還是失敗。像是橋接、墓碑效應與潤濕不足等問題,常常不是來自 PCB 設計錯誤,而是鋼網選擇不當,或錫膏量控制不佳。
快速答案:如何選擇錫膏鋼網
如果你需要立即定義鋼網參數,可以依照以下快速判斷指南:
-
依元件間距選擇厚度:以元件密度作為主要判斷基準。
-
使用 0.10 mm 厚度:適合細間距元件(≤0.5 mm pitch)。
-
採用階梯式鋼網:若版面同時包含大型功率元件與細間距 IC,通常需要使用階梯式鋼網。
-
升級表面處理:若是大批量生產,可選擇電解拋光或 奈米塗層鋼網,以改善錫膏脫模效果。
-
使用有框鋼網:對於需要穩定張力的自動化生產線而言,有框鋼網是必要選項。
如何判斷最佳 SMT 鋼網厚度
SMT 鋼網厚度是 PCB 組裝中最關鍵的參數之一,因為它會直接決定每個焊墊上所印刷的錫膏 Z 軸體積。簡單來說,它控制了迴焊前最終會留在 PCB 上的錫量。
這也使鋼網厚度成為製程穩定性的關鍵因素。即使是微小差異,也可能明顯影響焊錫行為,尤其是在細間距設計中,錫膏過多會導致橋接,錫膏不足則會造成焊點強度不足或開路。
為支援各類設計需求,JLCPCB 提供以下標準錫膏鋼網厚度選項,且不額外收費:
- 0.10 mm
- 0.12 mm
- 0.13 mm
- 0.15 mm
- 0.18 mm
- 0.20 mm
這些數值可涵蓋大多數打樣與量產等級 SMT 需求,無需另外進行客製化治具調整。
厚度工程選擇指南
鋼網選擇主要取決於元件間距,也就是接腳中心到中心的距離。這是判斷適當錫膏量時最可靠的指標之一。
建議指南:
-
0.10 mm:最適合 0.4 mm pitch IC 與 BGA,以及 0.5 mm pitch BGA。適用於需要精準控制錫膏量的設計。
-
0.12 mm:建議用於 0402 元件、0.5 mm pitch IC,以及 0.65 mm pitch BGA。是混合密度設計中較平衡的選擇。
-
0.15 mm:適用於較大型元件,包括 pitch ≥ 0.65 mm 的 IC 與 pitch ≥ 0.8 mm 的 BGA。可提供較高錫量,改善潤濕效果。
工程觀點
在實際 SMT 生產中,鋼網厚度並不是單獨作用的參數。它必須與 PCB 焊墊設計與元件封裝一併評估。最終錫膏量會同時受到以下兩項因素影響:
-
在 EDA 工具中定義的焊墊幾何形狀
-
印刷時所使用的 SMT 鋼網厚度
這兩者的交互作用,最終會決定焊點是錫量不足、均衡,還是過量。
因此,選擇正確的鋼網厚度不只是製造步驟,更是整體 PCB 設計策略的一部分。
參考表格(JLCPCB 標準用法)
| 元件類型 | Pitch | 建議鋼網厚度範圍 | 常用厚度 |
|---|---|---|---|
| IC, QFN, QFP | 0.3 mm | 0.07 – 0.10 mm | 0.08 mm |
| IC, QFN, QFP | 0.4 mm | 0.10 – 0.12 mm | 0.10 mm |
| IC, QFN, QFP | 0.5 mm | 0.12 – 0.15 mm | 0.12 mm |
| IC, QFN, QFP | 0.65 mm | 0.15 – 0.18 mm | 0.15 mm |
| 0201 | N/A | 0.08 – 0.12 mm | 0.10 mm |
| 0402 | N/A | 0.10 – 0.13 mm | 0.12 mm |
| BGA | 0.4 mm | 0.08 – 0.10 mm | 0.10 mm |
| BGA | 0.5 mm | 0.10 – 0.12 mm | 0.10 mm |
| BGA | 0.65 mm | 0.12 – 0.13 mm | 0.12 mm |
| BGA | 0.8 mm | 0.13 – 0.15 mm | 0.15 mm |
| BGA | 1.27 mm | 0.15 – 0.20 mm | 0.15 mm |
決策樹:為你的 PCB 選擇合適的鋼網
你可以使用以下簡單框架,快速確認鋼網規格:
-
若為細間距(≤0.4mm)與小型被動元件: → 選擇 0.10 mm 厚度。
-
若為標準混合設計(0603、0.5mm IC): → 選擇 0.12 mm 厚度。
-
若為複雜混合設計(大型連接器 + QFN): → 指定使用 階梯式鋼網。
-
若為大批量連續生產: → 加上 奈米塗層,並使用具強化 AB 膠的 有框鋼網。
-
若為手動打樣: → 無框鋼網(僅鋼片) 即可滿足需求。
JLCPCB 厚度選擇系統
為簡化工程流程,JLCPCB 在訂購 PCB 鋼網 時提供兩種選擇方式:
-
由客戶選擇:
使用者可根據自身設計需求與經驗,手動選擇鋼網厚度。
-
由 JLCPCB 選擇:
這是一種由智慧 CAM 驅動的選項,工程軟體會分析上傳的 Gerber 檔案,並根據元件分布、間距密度與焊墊幾何形狀,自動判斷最適合的 SMT 鋼網厚度。
這種自動化方式能降低人為錯誤,並確保更好的製程一致性,尤其適合混合元件設計。
什麼是錫膏鋼網?
錫膏鋼網是一種用於 SMT 組裝的精密金屬片,可在元件貼裝前,精準控制沉積在 PCB 焊墊上的錫膏量。
大多數電路板鋼網產品都由不鏽鋼製成,通常採用 304 HTA 等級。選用這種材料,是因為它具備高度機械穩定性、長期耐用性,並能在反覆印刷過程中抵抗變形。
鋼網上具有精準對位的雷射切割開孔,這些開孔會對應 PCB 焊墊佈局。
在印刷過程中:
-
刮刀會將錫膏推展到鋼網表面
-
錫膏會被壓入開孔中
-
鋼網抬起後,會在 PCB 上留下受控的錫膏沉積量
這些錫膏沉積物會在迴焊後形成每一個焊點的基礎。即使鋼網品質只有些微差異,也可能造成結果不一致。
另外值得注意的是,在某些組裝流程中,SMD 點膠鋼網會用於波焊製程。JLCPCB 可依據製造需求,同時支援錫膏與膠水類鋼網。
有框與無框錫膏鋼網選項
選擇有框或無框結構,主要取決於生產規模與組裝方式。
無框 PCB 鋼網(僅鋼片)
無框 PCB 鋼網僅由不鏽鋼鋼片組成,不包含剛性外框。
它常被使用的原因包括:
-
重量輕,容易操作
-
成本較低
-
適合手動或半手動印刷設備
典型應用包括:
-
打樣組裝
-
小批量生產
-
實驗室測試環境
有框錫膏鋼網
有框錫膏鋼網會在受控張力下被拉伸,並永久固定在鋁框中。
這種結構可提供:
-
穩定且均勻的張力
-
一致的錫膏脫模表現
-
多次印刷時的高重複性
-
可相容於自動化 SMT 設備
對於一致性至關重要的生產環境而言,有框鋼網仍是標準選擇。
使用階梯式錫膏鋼網解決混合佈局問題
現代 PCB 設計常常在同一片板子上同時包含細間距 IC 與大型功率元件。單一鋼網厚度無法有效兼顧兩者需求。
階梯式鋼網可以解決這項限制。
什麼是階梯式鋼網?
階梯式鋼網是一種具有局部厚度變化的鋼網:
-
針對細間距元件的 step-down 區域
-
針對大型焊墊與連接器的 step-up 區域
JLCPCB 階梯式鋼網解決方案
JLCPCB 使用精密銑削加工,在特定區域調整鋼網厚度,同時保持鋼網其他區域不變。
優點
- 精準分配錫膏量
- 降低迴焊過程中的缺陷
- 提升混合佈局設計的良率
對於複雜電路板而言,階梯式鋼網通常是最實用的解決方案。
雷射切割製程的進階開孔規則
雷射切割鋼網能提供高尺寸精度,但最終印刷品質仍取決於開孔幾何形狀是否經過良好設計。在這個階段,JLCPCB CAM 工程師會套用嚴格的 鋼網開孔標準,以優化錫膏脫模、降低缺陷,並確保不同元件類型在迴焊過程中的穩定性。
1防錫珠設計(預防墓碑效應)
對於 ≥ 0805(2 × 1.2 mm)或 ≥ 5 mm 的被動元件,迴焊時的焊錫不平衡可能導致墓碑效應或錫珠形成。為避免錫膏堆積與潤濕不均,開孔幾何形狀會採用最佳化設計,例如梯形(home-plate)、U 形、錐形與倒角 U 形等。這些受控的開孔輪廓有助於平衡兩側焊墊上的焊錫作用力,提升元件在迴焊過程中的穩定性。
2橋接處理(交叉網格開孔)
對於大型散熱焊墊(≥ 4 × 4 mm),若直接印刷整塊錫膏,可能困住助焊劑氣體,造成空洞並降低散熱效能。為解決這個問題,JLCPCB 會套用窗格狀或交叉網格圖案,最小網格間距約為 0.3 mm。這種結構化圖案可讓氣體在迴焊時有效排出,同時保留足夠的焊錫覆蓋面,以確保散熱與機械可靠性。
3避開導通孔(蓋孔)
開孔設計會謹慎避開位於焊墊內的 PCB 導通孔或電鍍通孔(PTH)。這可避免錫膏沿導通孔被吸入,否則可能降低焊點強度,並導致焊墊上的錫膏量分布不一致。
4BGA 處理
對於 BGA 組裝,鋼網設計支援植球與維修流程。這包括使用專用治具進行 BGA 植球,以及在無治具重工情境下進行焊墊上錫。由於 BGA 結構具有極細間距且高度敏感,因此精準的開孔控制至關重要。
5基準點(對位參考)
基準點可確保印刷時鋼網與 PCB 之間能精準對位。選項包括半蝕刻標記,可形成凹陷特徵供自動光學機器視覺對位使用;以及全穿孔標記,適用於手動對位流程。在某些情況下,也可能依據 PCB 組裝策略與板上既有參考點而省略基準點。
表面處理:電解拋光、奈米塗層與電鑄
表面處理會大幅影響錫膏從開孔中脫模的效果。我們重點介紹以下進階工業處理方式:
-
電解拋光:這是一種電化學製程,可去除雷射切割時產生的微小毛邊,形成平滑、近似鏡面的表面。
-
電鑄:用於超細間距需求。
-
奈米塗層技術:JLCPCB 提供 奈米塗層,採用真空製程施加矽氟聚合物層。
優點
- 提升硬度(400–450 HV)
- 極低表面摩擦
- 改善錫膏脫模一致性
- 降低清潔頻率
實際使用時:
-
標準鋼網可能每印刷幾次就需要清潔
-
奈米塗層鋼網最多可連續印刷 30 次後再清潔
這能提升產能,並降低生產線停機時間。
有框鋼網的超音波 AB 膠升級
在大批量生產中,鋼網必須頻繁清潔,以維持印刷品質。超音波清洗系統常被使用,因為它快速且有效。
然而,這也會帶來一個隱藏問題。持續震動加上化學品暴露,會逐漸削弱固定鋼網網布與鋁框的膠黏劑。
標準膠黏劑(常見為黃膠)容易:
-
在超音波震動下軟化
-
在高溫下劣化
-
接觸清潔溶劑時失去強度
長時間下來,這會導致網布分離與鋼網失效。
JLCPCB 解決方案
JLCPCB 透過採用耐超音波的強化 AB 膠黏合系統,解決這項問題。
製程包含:
-
使用標準膠黏劑進行初步黏合
-
再以第二層進口 AB 膠進行強化
核心優點
- 在震動環境下仍具備強大機械黏合力
- 高度耐溫度變化
- 可耐受 IPA 等清潔劑,具良好化學穩定性
- 長期結構可靠性佳
這能大幅提升鋼網在連續生產環境中的耐用性。
如何從 JLCPCB 訂購客製化錫膏鋼網
從 JLCPCB 訂購 PCB 鋼網的流程快速、自動化,且一開始就以可量產為目標設計。整個工作流程都經過最佳化,讓你能在幾分鐘內從設計檔進入製造流程。
主要特色
- 起價:$3 美元
- 無最低訂購量限制(MOQ:1 件)
- 上傳後即可線上即時報價
製造能力
-
精度可達 ±0.003 mm
-
高等級 304 HTA 不鏽鋼
-
支援 Gerber 與 DXF 格式
可選項目
上傳檔案時,你可以輕鬆配置專業等級的強化選項,包括:
-
階梯式鋼網加工
-
奈米塗層,改善錫膏脫模效果
-
電解拋光,使開孔孔壁更平滑
-
超音波 AB 膠強化
-
客製化 SMT 鋼網厚度選擇
最快可於 12 小時完成生產,並支援全球配送。
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錫膏鋼網常見問題
什麼時候應該使用階梯式鋼網?
當你的 PCB 同時包含細間距 IC 與大型功率元件,且兩者需要不同錫膏量時,就應使用 階梯式鋼網。
細間距 IC 最適合使用多厚的 SMT 鋼網?
對於 0.4 mm pitch 元件,通常建議使用 0.10 mm SMT 鋼網厚度。
雷射切割鋼網品質會影響焊接缺陷嗎?
會。若 雷射切割鋼網 的開孔精度不佳,可能直接導致橋接、錫量不足或沉積不均。
PCB 鋼網一定需要奈米塗層嗎?
不一定需要,但奈米塗層能顯著改善錫膏脫模效果並降低清潔頻率,尤其適合大批量生產。
一片鋼網可以適用所有元件嗎?
簡單設計可以,但在混合佈局板中,通常需要使用 階梯式鋼網,才能達到最佳效果。
設計良好的 錫膏鋼網 是穩定 SMT 組裝的核心條件。它會直接控制錫膏量、缺陷率與整體生產良率。
透過選擇正確的 >SMT 鋼網厚度、針對混合佈局採用階梯式鋼網技術、最佳化雷射切割鋼網開孔設計,並使用奈米塗層與 AB 膠強化等進階表面處理,工程師能顯著提升製造一致性。
JLCPCB 以具成本效益且容易取得的方式提供這些能力,讓專業等級 PCB 鋼網製作同時適用於打樣與大規模製造。
持續學習
如何選擇錫膏鋼板(厚度、階梯式鋼板與設計指南)
在 SMT 組裝中,鋼網往往悄悄決定一條生產線是成功還是失敗。像是橋接、墓碑效應與潤濕不足等問題,常常不是來自 PCB 設計錯誤,而是鋼網選擇不當,或錫膏量控制不佳。 快速答案:如何選擇錫膏鋼網 如果你需要立即定義鋼網參數,可以依照以下快速判斷指南: 依元件間距選擇厚度:以元件密度作為主要判斷基準。 使用 0.10 mm 厚度:適合細間距元件(≤0.5 mm pitch)。 採用階梯式鋼網:若版面同時包含大型功率元件與細間距 IC,通常需要使用階梯式鋼網。 升級表面處理:若是大批量生產,可選擇電解拋光或 奈米塗層鋼網,以改善錫膏脫模效果。 使用有框鋼網:對於需要穩定張力的自動化生產線而言,有框鋼網是必要選項。 如何判斷最佳 SMT 鋼網厚度 SMT 鋼網厚度是 PCB 組裝中最關鍵的參數之一,因為它會直接決定每個焊墊上所印刷的錫膏 Z 軸體積。簡單來說,它控制了迴焊前最終會留在 PCB 上的錫量。 這也使鋼網厚度成為製程穩定性的關鍵因素。即使是微小差異,也可能明顯影響焊錫行為,尤其是在細間距設計中,錫膏過多會導致橋接,錫膏不足則會造成焊點強度不足或開路。 為支援各類設計需求,JLCPCB 提供以下......
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