刮刀选择的艺术：优化模板印刷指南

钢网印刷是PCB组装中的关键步骤，正确的刮刀选择可以决定焊膏应用质量的成败。无论您是在制作小型原型还是大规模生产，选择合适的刮刀类型并优化模板印刷工艺都可以确保一致的结果并最大限度地减少桥接或浆料不足等缺陷。

为什么刮刀选择在钢网印刷中很重要

刮刀是将焊膏涂抹在模板上并进入孔中的工具，直接影响焊膏涂在 PCB 上的均匀度和准确度。刮刀类型选择不当或设置不当会导致沉积不均匀、焊盘跳过或焊膏过多，所有这些都会导致回流焊过程中的焊接缺陷。通过专注于刮刀选择，您可以实现一致的焊膏量、减少浪费并提高 PCB 组装过程的整体质量。

在以下部分中，我们将详细介绍选择刮刀的关键因素、可用的不同类型以及优化模板印刷的最佳实践。我们的目标是为您提供知识，以便根据您的特定装配需求做出明智的决策。

了解钢网印刷和锡膏应用的基础知识

在深入研究刮刀选择之前，让我们先介绍一下模板印刷的基础知识。此过程涉及使用带有与 PCB 焊盘相匹配的激光切割孔径的金属模板。焊膏是微小焊料颗粒和助焊剂的混合物，涂在模板上。当刮刀穿过模板时，它会迫使浆料通过孔到达下面的 PCB 上。打印后，将组件放置在焊膏上，电路板进行回流焊以形成永久连接。

这个过程的成功取决于几个变量：模板设计、焊膏特性、打印机设置，当然还有刮刀。这些区域中的任何一个不匹配都可能导致焊料桥接（焊膏连接相邻焊盘）或焊膏不足（导致接头薄弱）等问题。刮刀通过控制膏体涂抹的压力、角度和速度起着关键作用，直接影响沉积物的体积和均匀性。

选择刮刀以获得最佳效果的关键因素

选择合适的刮刀并不是一个放之四海而皆准的决定。有几个因素会影响哪种刮刀最适合您的模板打印设置。让我们详细探讨这些注意事项，以指导您的选择过程。

1. 刮刀材质：金属与聚氨酯

刮刀通常由金属（不锈钢）或聚氨酯制成，每种材料都有其优点，具体取决于您的应用。

• 金属刮刀：它们非常耐用，为精确的焊膏应用提供一致、锋利的边缘。它们非常适合耐磨性至关重要的大批量生产运行。金属刮刀也适用于细间距部件（例如 0.4 毫米间距或更小），因为它们在钢网上保持均匀的压力，确保准确的焊膏转移。然而，它们可能更昂贵，并且可能需要小心处理以避免损坏模板。

• 聚氨酯刮刀：聚氨酯刮刀由柔性塑料材料制成，更柔软且不太可能损坏模板，使其成为原型或小批量生产的热门选择。它们有各种硬度级别（以硬度计测量，通常为 60-90），允许根据浆料粘度和钢网类型进行定制。较软的刀片（较低的硬度）更适合较厚的糊状物，而较硬的刀片适合较薄的糊状物。

提示：对于大多数具有中档间距元件（0.5 毫米至 1.0 毫米）的标准 SMT 应用，硬度为 70-80 的聚氨酯刮刀可在灵活性和控制之间实现良好的平衡。

2. 刮刀角度和压力

刮刀接触钢网的角度显着影响浆料沉积。常见的角度是 45 到 60 度，因为它可以在没有过大压力的情况下有效地轧制浆料和填充孔。太陡的角度（例如，接近 90 度）会导致浆料涂抹或跳过孔径，而太浅的角度可能无法推动足够的浆料通过。

压力同样重要。压力过大会损坏模板或导致浆料在边缘下方渗出，从而导致缺陷。压力不足可能会导致孔径填充不完整。现代模板打印机通常允许精确控制压力设置，通常在每厘米刮刀长度 0.5 至 2.0 公斤的范围内，具体取决于浆料和模板厚度。

3. 刮刀尺寸和长度

刮刀应略长于模板的宽度，以确保单次完全覆盖。例如，如果您的模板宽度为 300 毫米，则 320 毫米至 350 毫米的刮刀长度是理想的选择。太短的刮刀可能会留下未打印的区域，而太长的刮刀可能会导致压力分布不均匀。

用于钢网印刷的不同刮刀类型

除了材料之外，刮刀还有针对 PCB 组装中的特定应用量身定制的各种设计。了解这些类型有助于优化您的钢网印刷工艺，以实现一致的锡膏应用。

1. 扁平刮刀

扁平刮刀是最常见的类型，具有笔直、均匀的边缘。它们用途广泛，适用于具有一致钢网厚度（通常为 0.1 毫米至 0.15 毫米）的标准 SMT 应用。扁平刮刀提供均匀的压力并且易于设置，使其成为许多装配商的首选。

2. 菱形或斜角刮刀

这些刮刀具有菱形或倾斜的边缘，可以改善浆料滚动并减少每次通过后留在钢网上的浆料量。它们对于具有细间距组件的高密度电路板特别有用，因为独特的边缘设计有助于更有效地填充较小的孔径。

3. 后缘刮刀

后缘刮刀设计有沿着主接触点的轻微曲线或次级边缘。这种设计最大限度地减少了模板上的糊状物残留，减少了频繁清洁的需要，并提高了长期运行的打印一致性。

提示：对于细间距应用（低于 0.5 毫米），请考虑尝试使用金刚石或后缘刮刀，以实现更好的孔径填充并减少桥接等缺陷。

优化钢网印刷以实现 PCB 组装成功

刮刀选择只是拼图的一小部分。为了在锡膏应用中获得一致的结果，您需要优化整个钢网印刷过程。以下是增强 PCB 组装工作流程的可行策略。

1. 将刮刀与模板厚度相匹配

钢网厚度通常为 0.08 毫米至 0.2 毫米，决定了沉积焊膏的体积。较薄的钢网（例如 0.08 毫米）用于细间距组件以限制浆料体积，而较厚的模板（例如 0.15 毫米至 0.2 毫米）则适合需要更多浆料的较大组件。将较硬的刮刀（硬度较高的或金属）与较薄的模板配对，以保持对小孔径的控制，对于较厚的模板，使用较软的刮刀以适应更高的浆料体积，而不会施加过大的压力。

2. 控制打印速度

刮刀在模板上移动的速度会影响粘贴的稠度。对于大多数应用来说，每秒 20 至 70 毫米的速度是典型的。较慢的速度（接近 20 mm/s）可以为细间距设计提供更好的孔径填充，而较快的速度（高达 70 mm/s）则适用于更大的组件和更快的生产周期。在打印机上测试不同的速度，以找到适合您特定设置的最佳位置。

3. 定期维护和清洁

吸水扒会随着时间的推移而磨损，尤其是聚氨酯吸水扒，重复使用后会出现划痕或边缘不均匀。定期检查吸水扒是否有磨损迹象，如果边缘不再均匀，请更换。此外，在每个打印周期后清洁刮刀以去除残留的浆料，因为堆积会导致应用不一致。使用无绒布和适当的溶剂使刀片保持最佳状态。

4. 监控锡膏特性

焊膏的粘度和粒径也会影响刮刀的性能。粒径较小的浆料（例如，4 型或 5 型，粒径分别为 20-38 微米或 15-25 微米）用于细间距应用，需要更坚固的刮刀以确保正确转移。对于较大的部件，较厚的糊状物可能与较软的刀片配合使用效果更好，以避免堵塞孔洞。请务必检查浆料制造商的建议并相应地调整您的刮刀选择。

钢网印刷中的常见挑战以及刮刀选择如何提供帮助

即使采用最佳设置，模板印刷也会带来挑战。以下是正确的刮刀如何解决 PCB 组装中的常见问题。

• 浆料沉积不足：如果孔径未正确填充，请考虑改用较软的聚氨酯刮刀或将角度调整为 45 度，以获得更好的膏体滚动效果。稍微增加压力（例如，0.2 kg/cm）也可能有所帮助。

• 焊料桥接：过多的浆料导致焊盘之间发生桥接通常是由于压力过大或刮刀边缘磨损造成的。使用较硬的刮刀或降低压力来控制浆料量。

• 模板损坏：粗糙的金属刮刀或过大的压力会划伤或凹陷模板，尤其是较薄的模板。选择具有中等硬度 （70-80） 的聚氨酯刮刀，以尽量减少精致模板的磨损。

PCB 组装优化的高级技巧

对于那些希望将模板印刷提升到新水平的人来说，请考虑这些高级策略来进一步完善您的流程。

尝试双刮刀系统：一些现代模板打印机支持双刮刀设置，其中两个刀片（通常具有不同的材料或角度）协同工作，以改善浆料应用并减少残留物。这对于具有混合组件尺寸的复杂电路板特别有效。

使用自动检测：投资自动光学检测 （AOI） 系统，以检查印刷后的浆料沉积物。AOI 可以检测粘贴不足或错位等问题，让您实时调整刮刀设置。典型的焊膏高度目标是钢网厚度的 80-120%，以获得最佳焊接效果。

记录和标准化设置：找到适合特定电路板设计的理想刮刀类型、角度、压力和速度后，请记录这些参数。标准化设置可确保整个生产运行的可重复性，从而节省时间并减少错误。

结论：掌握刮刀选择以实现模板印刷成功

优化模板印刷以实现一致的焊膏应用首先要了解刮刀选择的艺术。通过考虑材料（金属与聚氨酯）、角度、压力和刮刀类型（扁平、菱形或后缘）等因素，您可以定制设置以满足您的 PCB 组装需求。将其与最佳实践（例如将刮刀与模板厚度相匹配、控制打印速度和定期维护）相结合，您将能够最大限度地减少缺陷并获得可靠的结果。

无论您是组装原型还是扩大生产规模，合适的刮刀都可以改变您的模板印刷工艺。花时间尝试不同的类型和设置，并毫不犹豫地利用 AOI 等高级工具来实现精确度。通过这些策略，您可以优化 PCB 组装的各个方面，确保每次都能获得高质量的结果。