在一塊典型的PCB(印刷電路板)上 ，可能有幾百個(gè)元件，600到1,000個(gè)聯(lián)接點(diǎn)(即焊盤(pán)pad)。因此這些端點(diǎn)的焊接不合格率必須維持在一個(gè)最小值。一般來(lái)說(shuō)，PCB不能通過(guò)測試而須要返工的有60%是由于錫膏(solder paste)絲印質(zhì)量差而造成的。本文將討論絲印(screen printing)的基本要素，并探討生產(chǎn)中持續的完美絲印品質(zhì)所需的技術(shù)。

　　在錫膏絲印中有三個(gè)關(guān)鍵的要素，這里叫做三個(gè)S：Solder paste(錫膏)，Stencils(絲印模板)，和Squeegees(絲印刮刀)。三個(gè)要素的正確結合是持續的絲印品質(zhì)的關(guān)鍵所在。

　　錫膏(第一個(gè)S)

　　錫膏是錫珠和松香(resin)的結合物，松香的功能是在回流(reflowing)焊爐的第一階段，除去元件引腳、焊盤(pán)和錫珠上的氧化物，這個(gè)階段在150°C持續大約三分鐘。(resin有時(shí)叫做rosin,嚴格地說(shuō)，resin是天然產(chǎn)品，而rosin是人造產(chǎn)品。)焊錫是鉛、錫和銀的合金，在回流焊爐的第二階段，大約220°C時(shí)回流。銀和松香都起幫助熔化焊錫和濕潤(wetting)以達到回流的作用，即助焊劑的作用。(濕潤wetting：是焊接效果的描述詞，被焊物好象被錫所浸“濕”。)球狀的焊錫顆粒制造成各種混合尺寸，然后篩選、分級，錫膏是按照錫珠的大小來(lái)分級的，如下：

　　2型：75~53mm
　　3型：53~38mm
　　4型：38~25mm(m = micron = 0.001mm )

　　三球定律

　　三球定律給生產(chǎn)提供了一個(gè)選擇絲印模板的簡(jiǎn)單公式，錫膏中錫珠的大小必須與絲印模板相匹配，如下所述：

　　經(jīng)驗公式：

　　至少有三個(gè)最大直徑的錫珠能垂直地排在絲印模板的厚度方向上。
　　至少有三個(gè)最大直徑的錫珠能水平地排在絲印模板的最小孔的寬度方向上。
　　
　　計算略為復雜，因為錫珠是用米制micron(m)來(lái)度量，而絲印模板厚度的工業(yè)標準是美國的專(zhuān)用單位thou!

　　(1mm=1x10-3mm,1thou=1x10-3inches,25mm=1thou.)

　　絲印孔的尺寸是由元件引腳間隔(pitch)決定的，焊盤(pán)的尺寸一般是引腳間隔的一半。(絲印孔的尺寸實(shí)際上可能比焊盤(pán)(pad)尺寸小一點(diǎn))，例如，25thou(0.63mm)的間隔，絲印孔12.5thou。因此錫膏的選用必須滿(mǎn)足絲印模板上最小的絲印孔。

　　因此，絲印模板的厚度通常是決定因素，大多數應用是選擇標準的6thou厚的絲印模板，3型的錫膏。

　　粘 度

　　粘度是錫膏的一個(gè)重要特性，從動(dòng)態(tài)方面來(lái)說(shuō)，在絲印行程中，其粘性越低，則流動(dòng)性越好，易于流入絲印孔內，印到PCB的焊盤(pán)上。從靜態(tài)方面考慮，絲印刮過(guò)后，錫膏停留在絲印孔內，其粘性高，則保持其填充的形狀，而不會(huì )往下塌陷，這一點(diǎn)對于等待貼片前絲印在焊盤(pán)上的錫膏更為重要。

　　錫膏在其容器罐內的粘度是使用一種精巧的、通常很昂貴的實(shí)驗室粘度計測量而得的。標準的粘度是在大約500kcps~1200kcps范圍內，較為典型的800kcps用于模板絲印是理想的。判斷錫膏是否具有正確的粘度有一種更為實(shí)際和經(jīng)濟的方法，如下：

　　用刮勺在容器罐內攪拌錫膏約30秒鐘，然后挑起一些錫膏，高出容器罐三、四英寸，讓錫膏自行往下滴，開(kāi)始時(shí)應該象稠的糖漿一樣滑落而下，然后分段斷裂落下到容器罐內。如果錫膏不能滑落，則太稠，如果一直落下而沒(méi)有斷裂，則太稀，粘度太低。

　　絲印模板 (第二個(gè) S)

　　歷史上，使用一種厚的乳膠絲網(wǎng)，它有別于絲印模板，現在只有少數錫膏絲印機使用。金屬模板比乳膠絲網(wǎng)普遍得多，優(yōu)越得多，并且也不會(huì )太貴。
　
　　厚乳膠絲網(wǎng)

　　錫膏印刷技術(shù)源自于完善建立的工業(yè)絲印(silk screen printing)行業(yè)，因此術(shù)語(yǔ)“絲印”被源用到這種要求較稠沉淀物的錫膏印刷。厚乳膠絲網(wǎng)原本比金屬模板經(jīng)濟得多，但使用壽命不長(cháng)，而且用于密腳(fine pitch)也不實(shí)際。

　　制造過(guò)程如下：

　　在框架上張布一張尼龍、聚酯纖維或不銹鋼的絲網(wǎng)。不銹鋼絲是最好的，因為其剛性。工業(yè)絲印用的網(wǎng)很細密，大約每英寸400絲，這樣細小的油墨粒子(2~3μm)才可以很流暢地通過(guò)絲網(wǎng)。為了使錫珠通過(guò)絲網(wǎng)，建議采用一種粗糙得多的絲網(wǎng)，大約每英寸80絲。 絲網(wǎng)上涂蓋光敏乳膠，通常約十層以封住網(wǎng)孔，形成一層典型的8thou的厚度。將正趨光性(黑色焊盤(pán))透明玻璃放在上面，然后用很強的紫外光來(lái)曝光(如：2kw，幾秒鐘)。曝光區域變硬，軟的地方?jīng)]曝光，可被洗掉而留下網(wǎng)孔。因此，絲印時(shí)錫膏可以通過(guò)這些孔來(lái)印刷。