Che cos'e' un PCB Stencil?

Un stencil PCB (noto anche come stencil di pasta di saldatura) è un foglio sottile di materiale, in genere in acciaio inossidabile, con aperture tagliate al laser che corrispondono ai pad di saldatura su un PCB.È uno strumento critico nel processo di assemblaggio della tecnologia di montaggio superficiale (SMT).

La sua funzione primaria è quella di trasferire quantità precise di pasta di saldatura sui pad di saldatura del PCB prima che i componenti vengano posizionati.Mettere lo stencil sulla lavagna e applicare la pasta di saldatura con uno squeegee, la pasta viene depositata solo sui pad previsti, garantendo un'applicazione costante, accurata ed efficiente essenziale per una saldatura di alta qualità.

Di cosa è fatto un stencil PCB?

Gli stencil PCB sono principalmente realizzati con tre materiali:

1. Acciaio inossidabile (più comune): lo standard del settore a causa dei suoi:

- A.Durabilità: resistente all'uso e alla pulizia ripetuti.

- B.Stabilità: mantiene la sua forma sotto tensione e durante la pulizia.

- C.Capacità di passo fine: consente il taglio laser preciso di aperture molto piccole.

- D.Cost-Effectivity: offre un buon equilibrio tra prestazioni e prezzo.

2Nickel: talvolta usato per stencil elettroformati (vedi sotto).

3. Poliamide (Kapton) / Mylar (Plastica): utilizzato per la prototipazione e la produzione a volumi molto bassi.

- A. Pro: Molto economico e veloce da fare.

- B. Svantaggi: non resistente, scarsa precisione, inclinazione all'allungamento e alla rottura, non adatto a componenti a tono sottile o ambienti di produzione.

Tipi di stencil PCB

Come si fabbricano gli stencil?

La fabbricazione di uno stencil tagliato al laser comporta diverse fasi chiave:

1. Design (CAM File Processing): il progettista di PCB esporta un file Gerber (tipicamente lo strato "Paste Mask").regolazione delle dimensioni dell'apertura se necessario per un volume ottimale di pasta.

2Taglio laser: un laser ad alta precisione taglia le aperture da una lamiera di acciaio inossidabile.

3. Elettrolizzatura: lo stencil tagliato viene trattato elettrochimicamente per lisciare le pareti delle aperture. Questo rimuove la scorie laser e le sbavature, creando una superficie liscia per un migliore rilascio della pasta di saldatura.

4. Pulizia e ispezione: lo stencil viene pulito a fondo e poi ispezionato al microscopio per assicurarsi che tutte le aperture siano pulite, lisce e secondo le specifiche.

5. Inquadratura: il foglio di stencil finito viene tenso e legato in un solido telaio metallico (di solito in alluminio) per mantenerlo piatto e stabile durante il processo di stampa.

Come scegliere lo stencil PCB corretto?

Per scegliere lo stencil giusto occorre considerare diversi fattori:

1. Disegno dell'apertura: questo è il fattore più critico. Il rapporto tra l'area dell'apertura e la sua area di parete determina il rilascio della pasta.

Io...Per un buon rilascio della pasta, si raccomanda generalmente un rapporto > 0,66.

Io...Rapporto di aspetto: (larghezza di apertura) / (spessore dello stencil). Si raccomanda un rapporto > 1,5.

2Spessore dello stencil: determina il volume della pasta di saldatura depositata.

Io...SMT standard (0603, 0,65 mm di passo +): spessore da 0,1 mm a 0,15 mm (4-6 mil).

Io...Fine-Pitch (0,5 mm di passo e inferiore): spessore 0,08 mm - 0,1 mm (3-4 mil).

Io...Tecnologia mista (componenti di grandi dimensioni): viene utilizzato uno stencil a passo in basso in cui l'area principale è sottile per il tono sottile, ma l'area sotto i componenti di grandi dimensioni è incisa più sottile (ad esempio, 0,1 mm principale, 0,15 mm a passo in basso).

3. Tipo di stencil: scegliete in base ai vostri componenti (vedi "Tipi di stencil PCB" sopra).

Io...Laser-Cut + Electropolished: adatto per il 95% delle applicazioni.

Io...Elettroformato o nano-rivestito: per i disegni più impegnativi e ad alta densità.

4. Inquadratura: assicurarsi che la dimensione del telaio corrisponda al supporto della stampante.

Come usare uno stencil PCB?

Il processo di stampa con stencil si chiama stampatura con pasta di saldatura:

1. Configurazione: fissare il PCB sotto lo stencil in una stampante.Lo stencil è allineato con precisione utilizzando sistemi di visione ottica o perni meccanici in modo che le aperture corrispondono perfettamente ai pad sulla lavagna.

2. caricamento: la pasta di saldatura viene applicata in una linea di fronte alla lama della spazzatura (s).

3. Stampa: la lama della spazzatura si muove attraverso lo stencil con pressione verso il basso, spingendo la pasta di saldatura nelle aperture.

4. rilascio: mentre il frullato passa e lo stencil si separa dal PCB, la pasta di saldatura viene liberata in modo pulito dalle aperture sui pad, lasciando depositi precisi.

5. Ispezione: la scheda viene spesso inviata attraverso una macchina di ispezione della pasta di saldatura (SPI) per verificare il volume, l'altezza e l'allineamento dei depositi di pasta prima di posizionare i componenti.

6. Pulizia: lo stencil viene pulito (manualmente o automaticamente) per rimuovere i residui di pasta dalla superficie e dalle aperture prima del ciclo di stampa successivo per evitare l'intasamento.