這是網(wǎng)友詢問(wèn)SMT制程中關(guān)于鋼網(wǎng)(Stencil)、打件面順序如何決定、DFM與DFX的一些問(wèn)題跟術(shù)語(yǔ)的說(shuō)明，相信這也是許多在電子公司當(dāng)PM（Project Management）、NPI（New Product Introduction）或是采購(gòu)人員心中的疑惑。

因?yàn)橛袝r(shí)候跟工程師們開(kāi)會(huì)總會(huì)聽(tīng)到這些專有名詞，可是又不是很清楚人家到底在談些什么，不用擔(dān)心，深圳宏力捷現(xiàn)在就借此一角，試著用較淺顯的文字來(lái)幫你解說(shuō)這些工程名詞，如果日后有其他相關(guān)的問(wèn)題也會(huì)再更新上來(lái)。

 

Q1、請(qǐng)問(wèn)「鋼網(wǎng) (Stencil)」是什么？常聽(tīng)工程師說(shuō)「開(kāi)鋼網(wǎng)」是什么意思？鋼網(wǎng)的用途是什么？另外鋼網(wǎng)是在SMT制程的哪一個(gè)階段會(huì)用到？

A1、所謂的鋼網(wǎng)(Stencil)就是一片很薄的鋼片，鋼網(wǎng)的尺寸大小通常是固定的以配合錫膏印刷機(jī)，但鋼網(wǎng)的厚度從0.08mm, 0.10mm, 0.12mm, 0.15mm, 0.18mm等視需要都有人使用。鋼網(wǎng)的目的是為了讓錫膏(solder paste)可以印刷于電路板上而設(shè)計(jì)的，所以鋼網(wǎng)上面會(huì)刻有許多的開(kāi)孔，印刷錫膏的時(shí)候，要涂抹錫膏在鋼網(wǎng)的上方，而電路板則會(huì)放在鋼網(wǎng)的下方，然后用一支刮刀（通常是刮刀，因?yàn)殄a膏就類(lèi)似牙膏狀的黏稠物）刷過(guò)放有錫膏的鋼網(wǎng)上面，錫膏受到擠壓就會(huì)從鋼網(wǎng)的開(kāi)孔流下來(lái)并黏在電路板的上面，拿開(kāi)鋼網(wǎng)后就會(huì)發(fā)現(xiàn)錫膏已經(jīng)被印刷于電路板上了。簡(jiǎn)單的說(shuō)，鋼網(wǎng)就像在噴漆時(shí)，要淮備的罩子，而錫膏就相當(dāng)于漆，罩子上面刻有你想要的圖形，把漆噴在罩子上就會(huì)出現(xiàn)想要的圖形。

既然「鋼網(wǎng)」是為了把錫膏印刷于電路板上，所以第一個(gè)步驟除了要把電路板放到SMT產(chǎn)線之外，再來(lái)就馬上要用到鋼網(wǎng)來(lái)印刷錫膏了。

 

錫膏的目的通常是為了要將零件焊接于電路板上，所以只要電路板上面需要焊接零件的位置有所變動(dòng)，就必須重開(kāi)一片新的鋼網(wǎng)。

延伸閱讀： 

如何將錫膏印刷于電路板(solder paste printing) 

電子制造工廠如何產(chǎn)出一片電路板

 

Q2、看過(guò)您另外一篇文章，請(qǐng)問(wèn)現(xiàn)在無(wú)論是較小(電阻、電容等)與較大(connector等)的電子零件都是走SMT制程了嗎？DIP手插件是完成在泛用型打件機(jī)的階段嗎？那大型的CPU與南橋等的晶片又是在哪個(gè)階段所完成的呢？

A2.、現(xiàn)在絕大部分的電子零件幾乎都是采用SMT打件完成的了，就算是DIP零件也可以采用PIH(Paste-In-Hole)的方式當(dāng)SMT打件，通常一條SMT線上會(huì)有快速機(jī)、慢速泛用機(jī)，有些會(huì)再加一臺(tái)異形零件打件機(jī)，小零件就用快速機(jī)，大型零件如BGA、CPU、連接器一般用慢速泛用機(jī)，所以一般的CPU與南橋晶片都會(huì)使用泛用機(jī)來(lái)打件，大部分的SMT都會(huì)視實(shí)際需要配置多臺(tái)的打件機(jī)，目的是希望每一臺(tái)打件機(jī)都可以得到充分的利用，互相做到生產(chǎn)平衡 （Line Balance）的效率。有興趣做進(jìn)一步了解的朋友可以參考一下電子制造工廠如何產(chǎn)出一片電路板 這篇文章。

另外，并不是所有的DIP零件都可以當(dāng)成SMD來(lái)打件過(guò)回焊爐的，因?yàn)橛心蜏氐男枨?，還必須符合SMT機(jī)器打件的包裝需求，建議可以參考把SMD零件改成通孔錫膏(Paste-In-Hole)制程有何差別及影響? 這篇文章。

 

Q3、如果電路板需要雙面（side1、side2或A面、B面）打件，是哪一面先打？先打的哪面是如何決定的？取決點(diǎn)是什么？

A3、這個(gè)問(wèn)題比較復(fù)雜一點(diǎn)，一般來(lái)說(shuō)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)該根據(jù)DFM（Design For Manufacturing）設(shè)計(jì)規(guī)范決定好哪些零件擺放在第一面與第二面。只是有時(shí)候事與愿違，工廠可能沒(méi)能提出任何的DFM建議。

好了，先想想當(dāng)板子的第一面打完零件后，要打第二面零件時(shí)，原來(lái)在第一面的零件就會(huì)被翻過(guò)來(lái)放到底下，然后第二面打完件后會(huì)一起再過(guò)一次高溫回焊爐，如果這時(shí)候有比較重的零件在底面（第一面），當(dāng)?shù)诙芜^(guò)回焊爐時(shí)就會(huì)因?yàn)橹亓板a膏重新熔融的可能而容易掉落下來(lái)。

所以一般放有較重零件的那一面會(huì)放在第二面來(lái)打件。其次，當(dāng)有BGA或LGA零件時(shí)，因?yàn)閾?dān)心二次過(guò)爐影響掉件及焊錫回流問(wèn)題，所以會(huì)建議放在第二面打件，只過(guò)一次回焊爐就好。其他如果有細(xì)間腳(fine pitch)零件，因?yàn)樾枰容^精細(xì)的對(duì)位，一般情況下，如果可以在第一面就先打件，會(huì)比放在第二面打件來(lái)得好，因?yàn)殡娐钒暹^(guò)完一次回焊爐后，板子就容易因溫度的影響而彎曲變形，會(huì)造成錫膏印刷偏移，而且錫膏量也比較不容易控制得好。

當(dāng)然，這些只是原則，常常有例外，就因?yàn)殡p面制程有些先天上的限制，所以就是選一個(gè)對(duì)制程影響最小，品質(zhì)可以得到最佳化的步驟而已。

 

Q4、那如果兩面都有比較重的零件該如何避免回焊時(shí)掉件了？

A4、如果第一面有比較重的零件，可以采用下列的方法來(lái)克服過(guò)第二次回焊爐時(shí)掉件的問(wèn)題：

點(diǎn)紅膠。（后續(xù)說(shuō)明）

使用過(guò)爐治具。使用治具從下面將可能掉落的零件支撐住，這些過(guò)爐治具可以重復(fù)使用，但是需要人工裝治具、拆治具、運(yùn)送治具，耗時(shí)、費(fèi)力、額外工時(shí)。 

相關(guān)文章：合成石過(guò)爐托盤(pán)(Reflow carrier)

 

Q5、有時(shí)候會(huì)聽(tīng)到工程師在討論說(shuō)因?yàn)榘遄釉O(shè)計(jì)的關(guān)系零件要額外點(diǎn)「紅膠」增加制程，可是又聽(tīng)說(shuō)點(diǎn)「紅膠」是為了要讓板子可以過(guò)波焊用的，可是我們的板子又沒(méi)有波焊制程？

A5、早期波焊(Wave Soldering)還很流行的時(shí)候的確要在電路板的一面（通常是第二面）點(diǎn)上紅膠，然后將SMD零件放置在上面，再經(jīng)過(guò)回焊爐的高溫將紅膠固化以達(dá)到黏住零件的目的，最后才會(huì)將板子拿去走波焊，因?yàn)椴ê傅腻a爐就像是一洼池子般裝滿了液體錫液，當(dāng)電路板從錫爐的錫池表面滑過(guò)時(shí)，電子零件其實(shí)是整個(gè)泡在錫池之中的，這時(shí)候紅膠會(huì)起到黏住零件的目的，不讓零件掉落到錫池中。

相關(guān)文章：何謂SMT「紅膠」制程？什么時(shí)候該用紅膠呢？有何限制呢？

所以重點(diǎn)來(lái)了，既然紅膠可以黏住零件使其不至于掉落到波焊錫爐之中，那如果雙面SMT制程的第一面有過(guò)重零件時(shí)，是否也可以用紅膠將零件黏住，讓已經(jīng)翻轉(zhuǎn)到底面的零件不會(huì)在第二次過(guò)回焊爐時(shí)掉落？答案當(dāng)然是肯定的，所以你聽(tīng)到工程師們談?wù)摰木褪且眉t膠黏住這些可能在第二次過(guò)回焊爐時(shí)可能掉落的零件，因?yàn)檫@樣子會(huì)多增加一道制程，增加生產(chǎn)成本并增加出錯(cuò)的機(jī)會(huì)，所以會(huì)被提出來(lái)討論。

 

Q6、常聽(tīng)到工程師與工廠的制程工程師談到DFX與DFM，但不是很懂這專有名詞的意思，是否有空可以幫忙解答疑問(wèn)呢？

A6、DFM 是 Design For Manufacturing的意思；而DFX的X字，代表無(wú)限可能，可以是DFT(Design For Test), DFA(Design For Assembly)…當(dāng)然也包括 DFM。相信在制造工廠內(nèi)談?wù)揇FX與DFM都是指相同的東西，也就是設(shè)計(jì)上應(yīng)該要怎么改善才能更符合工廠生產(chǎn)的品質(zhì)與效率。