通孔回流焊钢网开孔设计.doc

1、通孔回流焊钢网开孔设计 .1 一般原则 .1 钢网锡膏量计算 （1）焊点锡量体积 上图为一个润湿良好的饱满焊点的典型形态，其体积计算如下： V 焊点是元件焊点的体积，对于润湿良好的饱满焊点的体积计算如下： V 焊点VholeVlead 2 Vfillet ； Vhole 是通孔（不包括元件管脚）的体积 Vhole D/2D/2T； D 是通孔插装器件的插装通孔直径 T 为 PCB 的板厚 Vlead 是器件引脚所占通孔的体积 对圆形引脚元器件： Vlead d/2d/2T； d 是截面形状为圆形的通孔插装器件引脚直径 T 为 PCB 的板厚 对方形或矩形引脚元器件：VleadLWT ； L 是

2、截面为方形或矩形的通孔插装器件引脚长边尺寸 W 是截面为方形或矩形的通孔插装器件引脚短边尺寸 T 为 PCB 的板厚 Vfillet 为上或下焊料焊接后脚焊缝的体积 Vfillet0.215（R1R1）2 （0.2234R1d/2 ） ； R1 为脚焊缝的半径 d 是截面形状为圆形的通孔插装器件引脚直径，当截面为其他形状时，须将其换算为等 效圆形面积的直径值。 （2）锡膏量体积 根据我司应用的锡膏的金属含量 90及助焊剂密度计算，形成最终焊点的总锡膏量的 体积必须为焊点体积的 2 倍。 焈 形成焊点所需的总锡膏量 V 锡膏计算如下： V 锡膏V 焊点2； 2 是因为焊接后锡膏的体积收缩比近似为

3、 50 锡膏印刷之后的锡膏涂覆形态如下图所示： 由上图可知： 焈 V 锡膏由钢网的开口体积 V 钢网和过孔内的填孔量 V 填孔量两部分组成，即： V 锡膏V 钢网V 填孔量 焈 V 填孔量是与 PCB 厚度，通孔的尺寸，刮刀的角度，类型，速度，压力有关的函数 在我司印刷方向为 0 度，锡膏中金属含量为 90%时，锡膏填孔比率 R 填孔比的方程为： R 填孔比=72.45+11.86 （刮刀类型系数） -12.44（刮刀角度系数） +1.89（印刷速度系数） +8.76（填孔尺寸系数） ； V 填孔量R 填孔比 D/2D/262mil。 D 是通孔插装器件的插装通孔直径 钢网锡膏量体积 V 钢网

4、计算如下： V 钢网V 锡膏V 填孔量。 注：所有的上述过程都已经由美国环球公司整合进其 AART 锡膏量预估和钢网设计评估软 件中，在使用的过程中必须提供 PCB，焊盘过孔尺寸，锡膏，刮刀，钢网厚度等基本信息。 .1 钢网开口面积 对于各类截面形状和尺寸的管脚，特制定了在 1.6mm，2.0mm ，2.35mm 三种 PCB 厚 度下钢网设计时所需要的钢网体积表，请参见附录中的穿孔回流管脚尺寸与钢网体积对 照表 ，可以依照按表所得的钢网体积和已定的钢网厚度，按下列公式确定钢网的开口面积。 钢网开口面积钢网的体积 V 钢网钢网厚度。 穿孔回流管脚尺寸与钢网体积对照表分别按照插装器件封装库设计规

5、范与连接器 器件封装库设计规范两种不同的焊盘设计方式分类，对于方形管脚和圆形管脚进行了钢网 体积的计算。对于不按照两类封装库设计规范进行设计的焊盘类型，本对照表未一一包括 在内。 .2 钢网间隙和尺寸限制 钢网开口之间的间隙及其开口尺寸限制如下图所示： 钢网开口尺寸方面限制：为以通孔中心为分界点向各方向延伸的开口长度，如图所示 c。 钢网开口间隙：钢网开口与开口之间隙，如图所示 a，b。 具体要求如下： 钢网厚度 钢网开口间距 a，b 开口尺寸限制 c 7 或 8mils 15mils 400mil 5 或 6mils 12mils 400mil .1 钢网开口的几何形状 由于受到各类器件封装

6、空间的限制，钢网的开口根据器件的结构特征需要采取不同的 形状与尺寸。 一般钢网开口中心与通孔中心重合；多排引脚的器件，钢网开口中心可与通孔中心不 重合。在进行具体的钢网开口形状选择时，钢网开口的形状应避开器件本体或其下端的支 撑点，以避免形成锡珠。 具体的钢网几何形状和几何尺寸要求请参见建库细则。 .2 建库细则 .1 插装器件部分 （1）插装无极性电容 CAP 1）器件图形示意图： 图 2.1 插装无极性电容示意图 2）插装无极性电容 CAP 钢网开法： 图 2.2 插装无极性电容钢网开法示意图 A. 钢网开口宽度 S2： 当元件体的最大体宽 T4mm 时，钢网的开口宽度 S2元件体的最大体

7、宽 T； 当元件体的最大体宽 T4mm 时，钢网的开口宽度 S24mm； B. 钢网开口长度 S1： 根据不同的板厚，通孔直径，焊盘尺寸和管脚的尺寸确定钢网开口的体积，然后由钢 网的厚度和已确定的钢网开口宽度 S2 确定钢网开口长度 S1。 C. 钢网开口位置设定： 一般情况下，钢网的中心与焊盘的中心重合，但当钢网开口内间隔 G1= R1+0.4mm C. 钢网开口位置设定： 四角引脚钢网开口与焊盘内切。 中心引脚钢网开口中心与焊盘中心重合，钢网开口间隔 0.4mm 。 2 上下游规范 本规范上游规范： DKBA3036-2001.08 焊膏印刷工艺规范 DKBA3037-2001.08 贴片

8、胶印刷工艺规范 本规范下游规范： DKBA3177-2001.08 钢网检验规范 3 附录 .1 穿孔回流管脚尺寸与钢网体积对照表 .1 插装元器件管脚部分： （1）圆形管脚尺寸与钢网体积对照表（长度单位：mm，体积单位： mm3） （此表仅限于孔径为管脚直径0.5mm，焊盘直径为孔径 0.5mm 前提下成立） 截面直径 钻孔直径 焊盘直径 钢网体积 （1.6mm） 钢网体积 （2.0mm） 钢网体积 （2.35mm） 0.2 0.7 1.2 0.9601 1.2429 1.4904 0.25 0.75 1.25 1.0369 1.3512 1.6262 0.3 0.8 1.3 1.1049

9、1.4506 1.7531 0.35 0.85 1.35 1.1638 1.5409 1.8709 0.4 0.9 1.4 1.213 1.6216 1.979 0.45 0.95 1.45 1.2522 1.6922 2.0772 0.5 1 1.5 1.2809 1.7524 2.165 0.55 1.05 1.55 1.299 1.802 2.2418 0.6 1.1 1.6 1.3058 1.8401 2.3077 0.65 1.15 1.65 1.301 1.8667 2.3617 0.7 1.2 1.7 1.2842 1.8813 2.4039 0.75 1.25 1.75 1.2

10、551 1.8837 2.4338 0.8 1.3 1.8 1.2131 1.8731 2.4505 0.85 1.35 1.85 N 1.8492 2.4544 0.9 1.4 1.9 N 1.812 2.4443 0.95 1.45 1.95 N 1.7606 2.4206 1 1.5 2 N 1.6947 2.3821 1.05 1.55 2.05 N 1.6144 2.3292 1.1 1.6 2.1 N 1.5185 2.2612 0.15 0.65 1.15 N 1.407 2.177 1.2 1.7 2.2 N 1.28 2.0774 1.25 1.75 2.25 N 1.136

11、1 1.9608 1.3 1.8 2.3 N 0.9754 1.828 1.35 1.85 2.35 N 0.7974 1.6773 1.4 1.9 2.4 N N 1.5097 1.45 1.95 2.45 N N 1.3242 1.5 2 2.5 N N 1.1195 1.55 2.05 2.55 N N 0.8967 1.6 2.1 2.6 N N 0.654 1.65 2.15 2.65 N N 0.3925 1.7 2.2 2.7 N N 0.111 1.75 2.25 2.75 N N 0.1918 1.8 2.3 2.8 N N 0.5145 1.85 2.35 2.85 N N

12、 0.8549 1.9 2.4 2.9 N N 1.2248 1.95 2.45 2.95 N N N 注： 1. 查找表格时请依照截面直径进行选择，当数值坐落在两组参数之间时，选择较大者作为 结果。 （2）方形管脚尺寸与钢网体积对照表（长度单位：mm，体积单位： mm3） （此表仅限于孔径为管脚直径0.3mm，焊盘直径为孔径 0.5mm 前提下成立） 截面对角线 长 长宽比* 钻孔直径 焊盘直径 钢网体积 （1.6mm） 钢网体积 （2.0mm） 钢网体积 （2.35mm） 0.5 1 0.8 1.3 0.907 1.2093 1.4738 0.5 1.732 0.8 1.3 0.9685

13、1.2842 1.5604 0.5 2.1446 0.8 1.3 1.0142 1.3399 1.6249 0.5 2.7477 0.8 1.3 1.0702 1.4082 1.704 0.5 3.7322 0.8 1.3 1.1343 1.4866 1.7948 0.6 1 0.9 1.4 1.0109 1.3761 1.6955 0.6 1.732 0.9 1.4 1.1008 1.4852 1.8215 0.6 2.1446 0.9 1.4 1.1678 1.5667 1.9156 0.6 2.7477 0.9 1.4 1.2501 1.6667 2.0311 0.6 3.7322 0.

14、9 1.4 1.3444 1.7815 2.1639 0.7 1 1 1.5 1.0975 1.5302 1.9088 0.7 1.732 1 1.5 1.2214 1.6803 2.0819 0.7 2.1446 1 1.5 1.314 1.7925 2.2112 0.7 2.7477 1 1.5 1.4277 1.9303 2.3702 0.7 3.7322 1 1.5 1.5584 2.089 2.5533 0.8 1 1.1 1.6 1.1642 1.6689 2.1105 0.8 1.732 1.1 1.6 1.3277 1.8667 2.3382 0.8 2.1446 1.1 1.

15、6 1.45 2.0146 2.5085 0.8 2.7477 1.1 1.6 1.6005 2.1966 2.7181 0.8 3.7322 1.1 1.6 1.7738 2.4065 2.96 0.9 1 1.2 1.7 1.2076 1.7887 2.2974 0.9 1.732 1.2 1.7 1.4165 2.041 2.5876 0.9 2.1446 1.2 1.7 1.5729 2.2298 2.8047 0.9 2.7477 1.2 1.7 1.7656 2.4624 3.0723 0.9 3.7322 1.2 1.7 1.9879 2.731 3.3814 1 1 1.3 1

16、.8 1.2248 1.8871 2.4667 1 1.732 1.3 1.8 1.4848 2.2007 2.827 1 2.1446 1.3 1.8 1.6798 2.4356 3.097 1 2.7477 1.3 1.8 1.9202 2.7253 3.4298 1 3.7322 1.3 1.8 2.198 3.0603 3.8148 1.1 1 1.4 1.9 N 1.9608 2.6153 1.1 1.732 1.4 1.9 N 2.3426 3.0536 1.1 2.1446 1.4 1.9 N 2.6289 3.3823 1.1 2.7477 1.4 1.9 N 2.9823 3

17、.7879 1.1 3.7322 1.4 1.9 N 3.3914 4.2575 1.2 1 1.5 2 N 2.0064 2.74 1.2 1.732 1.5 2 N 2.4634 3.2643 1.2 2.1446 1.5 2 N 2.8064 3.6578 1.2 2.7477 1.5 2 N 3.2302 4.1437 1.2 3.7322 1.5 2 N 3.7214 4.7069 1.3 1 1.6 2.1 N 2.0214 2.8382 1.3 1.732 1.6 2.1 N 2.5607 3.4566 1.3 2.1446 1.6 2.1 N 2.9659 3.921 1.3

18、2.7477 1.6 2.1 N 3.4669 4.4949 1.3 3.7322 1.6 2.1 N 4.0482 5.1607 1.4 1 1.7 2.2 N 2.0026 2.9062 1.4 1.732 1.7 2.2 N 2.6313 3.6267 1.4 2.1446 1.7 2.2 N 3.1041 4.1681 1.4 2.7477 1.7 2.2 N 3.6892 4.8377 1.4 3.7322 1.7 2.2 N 4.3689 5.6153 1.5 1 1.8 2.3 N 1.9463 2.9411 1.5 1.732 1.8 2.3 N 2.6717 3.7719 1

19、.5 2.1446 1.8 2.3 N 3.2177 4.3966 1.5 2.7477 1.8 2.3 N 3.8939 5.1698 1.5 3.7322 1.8 2.3 N 4.6801 6.0685 1.6 1 1.9 2.4 N N 2.94 1.6 1.732 1.9 2.4 N N 3.8829 1.6 2.1446 1.9 2.4 N N 4.6036 1.6 2.7477 1.9 2.4 N N 5.4884 1.6 3.7322 1.9 2.4 N N 6.5176 1.7 1 2 2.5 N N 2.8997 1.7 1.732 2 2.5 N N 3.9758 1.7

20、2.1446 2 2.5 N N 4.7861 1.7 2.7477 2 2.5 N N 5.7905 1.7 3.7322 2 2.5 N N 6.9598 1.8 1 2.1 2.6 N N 2.8173 1.8 1.732 2.1 2.6 N N 4.0286 1.8 2.1446 2.1 2.6 N N 4.9414 1.8 2.7477 2.1 2.6 N N 6.0735 1.8 3.7322 2.1 2.6 N N 7.3926 1.9 1 2.2 2.7 N N 2.6905 1.9 1.732 2.2 2.7 N N 4.0455 1.9 2.1446 2.2 2.7 N N

21、 5.0672 1.9 2.7477 2.2 2.7 N N 6.3353 1.9 3.7322 2.2 2.7 N N 7.814 2 1 2.3 2.8 N N 2.5145 2 1.732 2.3 2.8 N N 4.0218 2 2.1446 2.3 2.8 N N 5.1591 2 2.7477 2.3 2.8 N N 6.5715 2 3.7322 2.3 2.8 N N 8.2198 2.1 1 2.4 2.9 N N 2.2872 2.1 1.732 2.4 2.9 N N 3.9553 2.1 2.1446 2.4 2.9 N N 5.2148 2.1 2.7477 2.4

22、2.9 N N 6.78 2.1 3.7322 2.4 2.9 N N 8.6079 2.2 1 2.5 3 N N N 2.2 1.732 2.5 3 N N N 2.2 2.1446 2.5 3 N N N 2.2 2.7477 2.5 3 N N N 2.2 3.7322 2.5 3 N N N 注： 1. 长宽比*：因为方形管脚在同样的对角线长度下，长宽各不相同，故按照钢网体积的递 增量次分为 5 个级别，长宽比的数值一律以长边长度除以短边长度而得。 2. 查找表格时请依照对角线长，长宽比的优先次序进行选择，当数值坐落在两组参数之间 时，选择较大者作为结果。 .1 连接器件管脚部分：

23、（1）圆形管脚尺寸与钢网体积对照表（长度单位：mm，体积单位： mm3） （此表仅限于孔径为管脚直径0.3mm，焊盘直径为孔径 0.4mm 前提下成立） 截面直径 钻孔直径 焊盘直径 钢网体积 （1.6mm） 钢网体积 （2.0mm） 钢网体积 （2.35mm） 0.2 0.5 0.9 0.4393 0.5713 0.6868 0.25 0.55 0.95 0.4798 0.6306 0.7626 0.3 0.6 1 0.5131 0.6828 0.8313 0.35 0.65 1.05 0.5388 0.7274 0.8924 0.4 0.7 1.1 0.5565 0.7639 0.9454

24、 0.45 0.75 1.15 0.5658 0.7921 0.9901 0.5 0.8 1.2 0.5663 0.8114 1.0259 0.55 0.85 1.25 0.5576 0.8216 1.0526 0.6 0.9 1.3 0.5393 0.8222 1.0696 0.65 0.95 1.35 0.5111 0.8127 1.0767 0.7 1 1.4 0.4722 0.7928 1.0734 0.75 1.05 1.45 0.4228 0.7623 1.0592 0.8 1.1 1.5 0.3621 0.7204 1.0339 0.85 1.15 1.55 0.2898 0.6

25、669 0.9969 0.9 1.2 1.6 0.2055 0.6014 0.948 0.95 1.25 1.65 0.1088 0.5237 0.8868 1 1.3 1.7 0.0007 0.433 0.8125 注： 1. 查找表格时请依照截面直径进行选择，当数值坐落在两组参数之间时，选择较大者作为 结果。 （2）方形管脚尺寸与钢网体积对照表（长度单位：mm，体积单位： mm3） （此表仅限于孔径为管脚直径0.2mm，焊盘直径为孔径 0.4mm 前提下成立） 截面对角 线长 长宽比* 钻孔直径 焊盘直径 钢网体积 （1.6mm） 钢网体积 （2.0mm） 钢网体积 （2.35mm） 0.

26、5 1 0.7 1.1 0.5592 0.7672 0.9493 0.5 1.732 0.7 1.1 0.6198 0.8412 1.0349 0.5 2.1446 0.7 1.1 0.6665 0.8981 1.1009 0.5 2.7477 0.7 1.1 0.7207 0.9644 1.1777 0.5 3.7322 0.7 1.1 0.7847 1.0427 1.2685 0.6 1 0.8 1.2 0.6267 0.885 1.111 0.6 1.732 0.8 1.2 0.715 0.9925 1.2354 0.6 2.1446 0.8 1.2 0.781 1.0729 1.328

27、4 0.6 2.7477 0.8 1.2 0.8622 1.1719 1.4429 0.6 3.7322 0.8 1.2 0.9559 1.2862 1.5751 0.7 1 0.9 1.3 0.6794 0.9926 1.2665 0.7 1.732 0.9 1.3 0.8006 1.1401 1.4369 0.7 2.1446 0.9 1.3 0.8914 1.2505 1.5645 0.7 2.7477 0.9 1.3 1.0033 1.3865 1.7217 0.7 3.7322 0.9 1.3 1.1326 1.5438 1.9034 0.8 1 1 1.4 0.7141 1.086

28、7 1.4129 0.8 1.732 1 1.4 0.8738 1.2807 1.6368 0.8 2.1446 1 1.4 0.9935 1.426 1.8045 0.8 2.7477 1 1.4 1.1412 1.6052 2.0114 0.8 3.7322 1 1.4 1.3121 1.8127 2.2509 0.9 1 1.1 1.5 0.7279 1.1647 1.5468 0.9 1.732 1.1 1.5 0.9315 1.4116 1.8316 0.9 2.1446 1.1 1.5 1.0844 1.5968 2.0452 0.9 2.7477 1.1 1.5 1.2731 1.8255 2.3088 0.9 3.7322 1.1 1.5 1.4919 2.0906 2.6144 注： 1. 长宽比*：因为方形管脚在同样的对角线长度下，长宽各不相同，故按照钢网体积的递 增量次分为 5 个级别，长宽比的数值一律以长边长度除以短边长度而得。 2. 查找表格时请依照对角线长，长宽比的优先次序进行选择，当数值坐落在两组参数之间 时，选择较大者作为结果。