KiCad PCB 中的 Adhesive 层有什么用？详解 SMT 中的红胶工艺

“在SMT中，红胶工艺和锡膏工艺是两种常用的焊接方法，虽然它们的目的都是将电子元件固定在PCB上，但这两种工艺在材料、设备、操作流程和产品应用方面存在明显的区别。今天就来详细介绍下我们经常听到但却不太常用的“红胶”工艺。”

KiCad 中的 Adhesive 层

KiCad 的 PCB 中存在两个其他 EDA 工具中不太常见的层：F.Adhesive 以及 B.Adhesive：

经常有小伙伴问这两个层有什么作用？好像在 PCB 和封装设计中都很少用到。

我们可以把这两个层称为胶水层或点胶层。它们的作用有点类似 Paste 助焊层：助焊层与PCB 的实体无关，用于制作钢网，所以贴片器件的焊盘都会出现在助焊层上，这些位置都会刷上锡膏。

点胶层的作用与其类似，但用于表示需要点红胶的位置。相比锡膏工艺而言，点胶工艺并不常用，且只与 SMT 制造相关，因此很多电子工程师并不清楚点胶工艺的细节。

红胶工艺的定义

红胶工艺是指在 SMT 生产中，将红色胶粘剂（通常是环氧树脂胶）点涂在 PCB 上为 SMD 贴装所设计的指定位置。用于临时固定表面贴装元件（SMD），防止它们在后续的焊接过程中脱落或移位。

SMT 红胶工艺方法利用红胶的热固化特性，通过印刷机或点胶机将红胶填充在两个焊盘之间，然后经过贴片和回流焊完成固化焊接。最后，通过波峰焊时，只需将表面贴装面过波峰，无需使用治具即可完成焊接过程。

与通过熔化和凝固来连接元器件与 PCB 焊盘的锡膏不同，红胶的核心使命是“固定”，确保元器件在经历高温、振动等“考验”时，依然能牢牢地待在自己预设的位置上。

常见应用场景

1）PCB 双面都有大尺寸或较重的 SMD 元件

这是在实际生产中最常见的情况。这类电路板需要经过两次回流焊（一次用于顶面，一次用于底面）。在进行第二次回流焊时，第一次焊接好的那一面的锡膏会再次熔化。由于这一面是朝下的，尺寸较大或较重的元件可能会因自身重量从焊盘上脱落、浮起或移位，从而导致焊接缺陷。

解决方案：在这些元件的侧面点涂红胶，如下图所示。有了红胶，在第二次回流焊期间，元件被预先固定，不会因为锡膏的再次熔化而脱落或移位。

常见元件类型：大尺寸的贴片电容/电感/晶振/变压器/SMD插座，以及其他较重的SMD元件。

2）对防振动或抗冲击要求高的产品

如果 PCBA 在组装或使用过程中会经受剧烈的振动或冲击，可能会要求对某些元件使用红胶以增强机械固定，防止在使用过程中松动。

例如，在我们之前的一个 PCBA 项目中，客户使用超声波焊接来进行外壳组装，这会产生一定的振动和冲击。PCBA上的一个保险丝因此变得松动，所以客户要求在生产过程中对该保险丝使用红胶，以增加其固定的牢固性。

3）PCB 或元件平整度不佳的产品

如果PCB或元件底部不平整，元件在回流焊过程中可能会发生移位或浮起。用红胶预先固定元件有助于提高焊接良率。

例如，我们曾经有一个产品，其中一个电感的平整度不是很好，在回流焊过程中，锡膏会流到元件下方，当焊料凝固时会将元件顶起，造成浮高虚焊的缺陷。在元件两侧点涂红胶可以预先固定它，从而提高良率。

以上是在实际生产中比较常见的几种使用红胶的场景。当然，还有其他情况可能也会使用红胶工艺，这里就不一一列举了。

红胶工艺的使用方法

对于小批量订单，通常选择手工点胶。

对于数量较大的订单，则使用刮胶工艺或自动点胶机，这有助于控制胶水的一致性。

将红胶精准地涂敷到 PCB 上，主要有两种主流工艺：

• 刮胶（印刷）工艺：类似于印刷焊锡膏，使用一块特制的钢网，其上开有对应位置的孔。通过刮刀将红胶压过钢网孔，使其精准地印刷到 PCB 的指定位置。这种方法速度快、效率高，适合大批量生产。

• 点胶工艺：使用自动点胶机，通过气压控制，将红胶从细小的针嘴中“点”到PCB上。点胶的形状、大小和数量都可以通过程序灵活控制，非常适合元器件种类繁多或不规则的电路板。

涂敷完成后，贴片机将元器件贴装上去，红胶的粘性会初步固定元件。随后，PCB 板进入固化炉（通常是回流焊炉），在约150℃的高温下，红胶会发生不可逆的化学反应，从膏状变为坚固的固体，从而实现永久性的牢固粘接。

红胶工艺 VS 锡膏工艺

红胶与锡膏工艺的分工不同，以下是一个简单的比较：

特性	红胶 (Red Glue)	焊锡膏 (Solder Paste)
主要成分	环氧树脂、固化剂、填料等	锡合金粉末、助焊剂等
核心功能	物理固定，防止元件脱落	电气连接与机械固定
导电性	不导电（绝缘）	导电
固化过程	高温不可逆固化	高温熔化，冷却后凝固（可逆）

当采用点胶工艺时，红胶在点数较多的情况下很容易会成为整条 SMT 贴片加工生产线的瓶颈。

红胶工艺与制作治具，哪个更省钱？

既然红胶工艺的主要目的是固定器件，那是否可以用“治具”的方式替代？治具通过物理方式托住或压住那些可能掉落的元件，可以起到类似的效果。首先明确一点，无论是使用红胶工艺还是制作治具都会增加成本。这是一个非常实际的工程问题，答案并不是绝对的，而是取决于一个核心因素：生产批量。

简单来说：

• 小批量、打样阶段：红胶工艺更省钱。

• 大批量、长期生产：制作治具更省钱。

制作治具主要是 NRE 成本，当产品已定型，进入到中到大批量生成阶段比较合适。相对的，如果还在早期打样或试产阶段，因为可能变更频繁，用治具的方式就不太划算了。

结束语

在高度自动化和精细化的 PCBA 世界里，红胶技术虽然只是众多工艺环节中的一环，但它却以其独特的“固定”能力，解决了双面贴装、混合工艺中的诸多难题，为电子产品的稳定性和可靠性筑起了一道坚实的“红色防线”。

最后以两个常见的 SMT 红胶作为总结：

问：SMT组装中什么时候需要使用红胶？

答：当双面板上有较重的元件，且这些元件在回流焊过程中容易发生位移时，就必须使用红胶。

问：红胶是如何增加SMT生产成本的？

答：它会增加材料费用、点胶/固化所需的人工成本，并延长交付周期。