低表面能涂层改写面积比规则消费类技术推动着对密集和更小装置的需

消费类技术推动着对密集和更小装置的需要，表面安装器件的组装工艺随之变得越来越难。对于包含各种元件的电路板，涂布在电路板焊盘上的焊膏体积变化范围很大，试图使用各种技术保证始终一致地涂布适当体积的焊膏。

这些技术包括根据目标器件蚀刻阶梯钢网，提高电铸镍钢网孔的侧壁的光滑度，以及更新钢网材料的激光切割技术，激光钢网。

面积比

目前，越来越多地根据面积比来设计钢网孔，在IPC 7525 B中明确地作了规定。面积比必须大于0.66，这个数值是阈值，提出这个阈值是为了保证焊膏能够一致地从钢网释放，称为转移效率。转移效率是从钢网孔释放的焊膏与孔的理论(而不是实际的)尺寸纸币，用百分数表示。

面积比公式是：孔的面积/孔壁的面积。

行业普遍接受的转移效率是80%或更大一些，作为焊膏是有效地“良好”涂布的阈值。我们广泛地研究了现有的文献，没有找到这个数字的源头。我们找到自1990年代初以来的几乎所有数据，用今天的各种材料作了试验，包括使用各种独特或者新颖的刮板设计对孔进行填充;使用有“独特”尖角的电铸钢网;以及使用现代激光技术制作的梯型孔。

我们将在面的讨论看到，影响转移效率的不只是这个简单的公式，因此，需要一个复杂一些的公式为每个工艺精确地确定转移效率的阈值。

孔的填充

面积比公式假定了孔是100%填充。在印刷时，对网孔的填充是综合刮板类型(刮板的迎角、叶片弯曲等)、印刷速度、和印刷使用的焊膏特性而实现的。关于孔的有效填充，已经发表了许多论文;但是，这些论文都没有证明，焊膏从钢网孔释放之前是100%地填充的。

对刮刀迎角，刮刀材料的类型，刮刀边缘的处理，以及各种超声波或者振动刮刀，这些因素都进行了测试，这些研究认为这些因素提高了焊膏的涂布/转移效率。有的研究认为，把更多材料填入孔中，可能会导致与释放特性有关的其他问题。施加压力对孔进行填充，以及五阻焊膜界定焊盘的密封不良，那么，在模板与板接触的一侧，会有少量助焊剂泄露到孔对应的焊盘四周围。根据表面化学的新原理制造的助焊剂较容易转移到焊盘上，减少钢网表面上聚积的助焊剂，因而也减少了钢网的清洗擦拭。

阻焊膜界定焊盘和无阻焊膜界定焊盘

最新的工作也说明阻焊膜界定焊盘(SMDP)和无阻焊膜界定焊盘(NSMDP)对转移效率的影响。在我们看来，SMDP对转移效率的影响可能和SMDP引起的额外的表面能有关，而使用NSMDP时没有额外的表面能。

和表面有关的性质

通过钢网把焊膏印刷到

PCB

表面上，从表面/界面化学的角度看，这是非常复杂的过程。焊膏通过钢网的孔成功地印刷到电路板上，这个过程与多个不同现象有关。其中的一些现象可能是表面/界面化学性质的问题，而不是材料特性的问题。下面列出和表面有关的特性，这些特性可能对焊膏的印刷和焊膏在表面上的粘着有影响：

1.钢网表面的表面化学性质，尤其是钢网面对PCB的一侧和钢网孔的侧壁。

2.待印刷表面的表面化学性质。

3.助焊剂混合物的表面化学性质。

4.焊料球的表面化学性质(通常可以忽视，除非焊料颗粒的尺寸<1微米)。

5.助焊剂混合物的表面张力。

6.助焊剂中有表面活化剂(减少剂、表面活性剂等)。

7.钢网表面和焊膏的总接触面积。

8.焊膏和印刷表面的总接触面积。

9.表面形态/粗糙度。

10.重力。

我们应该提到，我们使用“表面自由能”这个术语来描述一个具体材料的表面时，我们实际上是在说，这种材料表面的化学性质。分子和原子之间的相互作用有许多不同的方式，包括共价键、离子键、氢键和范德瓦尔键，正是分子和原子之间的这些相互作用，不仅决定着材料的众多特性，也决定着它们的表面性质。焊膏是一种复杂的材料，可以把焊膏和表面之间的吸引、排斥看作这些力的相对强弱的结果。换句话说，这些最基本的相互作用力决定表面和材料之间的众多相互作用。为了帮助读者了解，表面、界面化学性质的差异和把焊膏印刷到板上有什么关系，我们将分别解释每个问题，然后再把这些问题都集中起来，提供更有普遍性的指引，来帮助读者选择材料。

上面提到的1-6属于表面化学的问题。

液体(或半固体)材料和固体表面接触时，物相不同的两种材料之间的相互作用将由上面列出的力共同控制，我们的重点考察在焊膏和各种材料之间的相互作用中起主导作用的力。

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