PCB 製造中的奈米塗層：如何超越傳統鋼板

最初發布於 Jan 06, 2026, 更新於 Jan 06, 2026

1 分鐘

奈米塗層是一種薄薄的疏水（防水）與疏油（防油）處理，用於焊膏鋼網的底部與邊緣。經過處理後，表面變得不易沾黏，可減少焊膏印刷所需的清潔次數。塗層厚度小於 5 奈米，在微觀層面與鋼網箔材結合，不改變鋼網的尺寸與形狀。

奈米塗層是業界已驗證的製程，從第一次印刷即可看到立即且可量化的改善。目前有許多關於可與鋼網搭配之奈米材料的研究。奈米塗層透過降低鋼網材料的表面能，防止焊膏沾附於非預期區域。因此，印刷出的焊膏沉積更乾淨、更均勻且更具再現性。本文探討奈米塗層的定義、可用類型，以及與標準 SMT 鋼網在印刷品質、可靠度與投資報酬率方面的比較。

奈米塗層的優點：

1) 疏水特性：奈米塗層可排斥水性化學物質（助焊劑），在潮濕環境中維持鋼網效能。

2) 疏油特性：透過排斥油性化學物質（助焊劑），保持清潔並減少焊膏塗佈時的污染。

3) 提升轉移效率：確保精準沉積並減少缺陷，尤其適用於細間距元件。

4) 減少底部清潔頻率：陶瓷與自組裝單層（SAM）塗層的結合，可降低清潔次數，節省時間與維護成本。

何時使用奈米塗層鋼網：

奈米塗層鋼網適用於：

高密度 PCB 設計，含 01005、0201 及細間距 BGA 或 QFN 等元件
開孔面積比低於 0.66
重視印刷一致性與降低返工的環境
高產量或自動化 SMT 產線，旨在提升產能並減少停機時間

奈米塗層類型：

PCB 產業主要使用兩種奈米塗層：

nanocoating stencils

1. 自組裝單層（SAM）塗層：

極薄塗層（2–4 奈米）
以擦拭方式塗佈於鋼網表面
通常透明且肉眼不可見
使用者可自行重複塗佈
減少底部清潔與橋接
耐久度較低，會因摩擦或清潔而逐漸耗損

2. 陶瓷奈米塗層：

較厚塗層（2–4 微米）
以噴塗方式施加，並以專用設備固化
含色料或 UV 指示劑以便辨識
耐磨且耐久
提升轉移效率，尤其適用於面積比 < 0.66
使用者無法自行重複塗佈

實驗研究顯示，相較於無塗層鋼網，陶瓷奈米塗層鋼網可將焊膏轉移效率提升高達 22%，尤其對 01005 及 0.4 mm BGA 這類小尺寸元件效果顯著。反之，SAM 塗層的結果較不一致，有時在低表面積比情況下反而降低轉移效率。

奈米塗層的科學原理：

又稱奈米塗佈或奈米科技塗層。其作法是將含奈米顆粒的液態聚合物塗佈於鋼網表面。這些奈米顆粒通常由二氧化矽或二氧化鈦等材料組成，形成超薄且透明的保護層，並在奈米尺度（約 125 µm 或 125,000 奈米）與表面結合。

nano coating process

奈米塗層的獨特之處在於其精度與耐久性，表面極為平滑均勻，適合精細鋼網設計，同時具備耐磨、抗刮及耐化學品特性。

標準與奈米塗層 SMT 鋼網比較：

以下為標準不鏽鋼鋼網與奈米塗層變體的並排比較：

nano coated stencil

結論：

奈米塗層技術相較於標準 SMT 鋼網，帶來顯著的性能提升。投資報酬率與銲接測試等主題將於奈米塗層鋼網頁面說明。奈米塗層可減少清潔頻率並提升整體良率。雖然初期成本較高，但採用陶瓷塗層的投資報酬率可在短短數百片板子內快速回收。對於追求高可靠度與高精度的電子設計師與 SMT 製程工程師而言，奈米塗層鋼網是明智且前瞻的選擇。