【導讀】在KiCad這款開源PCB設計軟件的圖層列表中，有兩層常常被新手當作“無關緊要的標記層”——F.Adhesive（正面膠水層）和B.Adhesive（背面膠水層）。但對SMT（表面貼裝技術）生產線上的工程師來說，這兩層卻是“隱形的固定師”：它們標注的位置，直接決定了紅膠如何點涂，進而確保SMD（表面貼裝器件）元件在高溫焊接時不會移位、脫落。從KiCad的設計端到工廠的生產端，這兩層看似簡單的“膠水層”，其實串聯起了SMT紅膠工藝的核心邏輯。
一、KiCad膠水層：SMT紅膠的“設計地圖”
KiCad中的F.Adhesive和B.Adhesive層，本質是紅膠點涂位置的“設計標記” 。與負責錫膏印刷的Paste層不同，膠水層的作用不是“連接電路”，而是“固定元件”。在PCB設計時，工程師會在SMD元件的重心處或引腳之間標注圓形或方形的“紅膠點”——這些點就是工廠點膠機的“目標坐標”。
為什么選擇這些位置？首先，重心處固定更穩定：比如一個矩形的電容，紅膠點標在元件的幾何中心，能讓元件在焊接時受力均勻，避免因重心偏移導致的傾斜；其次，避開錫膏區：紅膠如果涂在引腳下方，會與錫膏混合，影響焊接導電性，因此膠水層的標記必須與Paste層（錫膏區）保持至少0.5mm的距離。此外，對于雙面PCB，正面的元件用F.Adhesive標注，背面的用B.Adhesive標注，確保工廠能準確區分正反面的點膠位置。
在KiCad中，膠水層的繪制非常簡單：只需用“填充”或“線段”工具在元件下方畫出標記，再設置圖層為F.Adhesive或B.Adhesive即可。但正是這一步簡單的操作，為后續生產提供了關鍵的“位置指引”——如果沒有膠水層，工廠只能憑經驗點膠，容易出現位置偏差，導致元件固定不牢。
二、SMT紅膠工藝：從“點膠”到“固化”的“穩元件秘訣”
紅膠，全稱“環氧樹脂電子膠”，是SMT生產中不可或缺的“臨時固定劑”。它的工作原理很簡單：在常溫下是粘稠的液體，通過點膠機涂在PCB上；當溫度升高到120~150℃（回流焊的預熱階段）時，會固化成堅硬的固體，將元件牢牢固定在PCB上。而錫膏的熔化溫度通常在180~220℃（回流焊的峰值階段），因此紅膠會先于錫膏固化，避免元件在錫膏熔化時因重力或振動移位。
紅膠的“臨時固定”特性是其核心優勢：它不像焊錫那樣“永久連接”，但能在焊接過程中提供足夠的機械強度；焊接完成后，紅膠會留在元件與PCB之間，繼續發揮“輔助固定”作用，增強元件的抗振動能力。比如，汽車中的ECU（電子控制單元）電路板，由于發動機運行時會產生強烈振動，SMD元件必須用紅膠固定——如果沒有紅膠，錫膏焊接的元件可能會在長期振動中脫落，導致ECU失效。
紅膠的涂敷方式主要有兩種：刮膠（印刷） 和點膠。刮膠適合大批量生產，通過特制的鋼網將紅膠印刷到PCB的指定位置，效率高、一致性好；點膠適合小批量或不規則元件，通過自動點膠機將紅膠精確點涂到每個元件位置，靈活性強。無論哪種方式，KiCad的膠水層都是“指揮棒”——工廠會根據膠水層的標記調整鋼網或點膠機的參數，確保紅膠涂在正確的位置。
三、紅膠工藝的“用武之地”：哪些場景必須用紅膠？
紅膠工藝不是“萬能的”，但在某些場景下，它是“必須的”：
1. 雙面PCB的“二次回流”保護
雙面PCB需要進行兩次回流焊：先貼正面元件，焊接后翻轉PCB貼背面元件。在第二次回流時，背面的元件會受到重力作用，如果沒有紅膠固定，錫膏熔化時元件可能會“掉下來”。紅膠的“先固化”特性正好解決了這個問題——背面元件的紅膠在第二次回流的預熱階段固化，將元件固定在PCB上，即使錫膏熔化，也不會移位。
2. 大尺寸/重元件的“防脫落”保障
對于大尺寸（如1206以上的電阻）或重元件（如電感、變壓器），錫膏的“粘接力”不足以固定它們。比如，一個10mm×10mm的電感，重量約為0.5g，錫膏的粘接力約為0.2g，無法支撐其重量；而紅膠固化后的強度約為10MPa，能輕松固定這樣的元件。
3. 高振動環境的“抗沖擊”需求
汽車電子、工業設備、航空航天等領域的電路板，需要承受強烈的振動或沖擊。比如，汽車發動機艙內的電路板，振動頻率可達1000Hz以上，錫膏焊接的元件可能會在長期振動中“松脫”；而紅膠固定的元件，機械強度更高，能承受更大的振動。
4. 平整度差的PCB“補隙”
有些PCB由于生產工藝問題，表面平整度差（比如有輕微的凹陷或凸起），SMD元件貼裝時可能會“浮起”，導致錫膏無法充分接觸引腳。紅膠可以填充PCB與元件之間的縫隙，將元件“壓”在PCB上，確保錫膏焊接的可靠性。
四、KiCad與紅膠工藝的“協同術”：如何正確使用膠水層？
要讓KiCad的膠水層發揮作用，需要掌握以下技巧：
1. 標注位置的“黃金原則”
重心優先：紅膠點應標在元件的幾何中心，比如矩形元件的對角線交點，圓形元件的圓心。
避開錫膏區：紅膠點與Paste層（錫膏區）的距離至少保持0.5mm，避免紅膠與錫膏混合。
覆蓋元件 body：紅膠點應覆蓋元件的“ body 部分”（而非引腳），比如電容的鋁殼下方，電阻的陶瓷體下方。
2. 圖層選擇的“正反之分”
正面的元件用F.Adhesive層（Front Adhesive），背面的元件用B.Adhesive層（Back Adhesive）。
不要將正面和背面的紅膠點標在同一層，否則工廠會混淆正反面。
3. 與其他層的“配合技巧”
膠水層與Paste層是“互補關系”：Paste層負責錫膏印刷，膠水層負責紅膠點涂，兩者共同確保元件的“電連接”和“機械固定”。
膠水層與Silk層（絲印層）是“輔助關系”：絲印層標注元件的型號和位置，膠水層標注紅膠點的位置，兩者結合能讓工廠更清晰地理解設計意圖。
五、紅膠 vs 治具：兩種固定方式的“性價比之戰”
在SMT生產中，固定SMD元件的方式主要有兩種：紅膠工藝和治具固定。兩者各有優劣，選擇哪種方式取決于生產規模和需求：
1. 紅膠工藝：小批量、打樣的“性價比之選”
優勢：成本低（不用做治具）、靈活性強（設計變更時只需修改KiCad的膠水層）、適合不規則元件（點膠機可以精確點涂到任何位置）。
劣勢：效率低（點膠速度比治具慢）、成本隨產量增加而上升（紅膠消耗量大）。
2. 治具固定：大批量、長期生產的“最優選擇”
優勢：效率高（治具可以快速固定多個元件）、成本隨產量增加而下降（治具可以重復使用）、一致性好（治具的精度比點膠機高）。
劣勢：成本高（做治具需要開模，費用約為1~5萬元）、靈活性差（設計變更時需要重新做治具）。
比如，小批量生產（如100塊PCB）時，紅膠工藝的成本約為500元（紅膠+點膠費），而治具的成本約為2萬元，顯然紅膠更劃算；大批量生產（如10000塊PCB）時，治具的成本分攤到每塊PCB約為0.2元，而紅膠的成本約為1元/塊，此時治具更劃算。
結語
KiCad的F.Adhesive和B.Adhesive層，是連接設計端與生產端的“橋梁”；SMT紅膠工藝，是確保SMD元件穩定的“隱形固定師”。兩者的結合，解決了SMT生產中“元件移位”“脫落”等關鍵問題，提升了電路板的可靠性。無論是新手還是資深工程師，掌握KiCad膠水層的使用技巧，理解紅膠工藝的邏輯，都能讓PCB設計更符合生產需求，讓電子產品更穩定、更耐用。
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