Τι είναι ένα Στένσιλ PCB;
Ένα πρότυπο PCB (γνωστό και ως πρότυπο πάστες συγκόλλησης) είναι ένα λεπτό φύλλο υλικού, συνήθως από ανοξείδωτο χάλυβα, με ανοίγματα που κόβονται με λέιζερ που αντιστοιχούν στα πλαίσια συγκόλλησης σε ένα PCB.Είναι ένα κρίσιμο εργαλείο στη διαδικασία συναρμολόγησης της τεχνολογίας επιφάνειας (SMT).
Η κύρια λειτουργία του είναι να μεταφέρει ακριβείς ποσότητες πάστα συγκόλλησης στα πλαίσια συγκόλλησης του PCB πριν τοποθετηθούν τα εξαρτήματα.Με τοποθέτηση του προτύπου πάνω από την επιφάνεια και την εφαρμογή πάστα συγκόλλησης με μια σφουγγαρίστραΗ πάστα αποθηκεύεται μόνο στα προβλεπόμενα πακέτα, εξασφαλίζοντας συνεπή, ακριβή και αποτελεσματική εφαρμογή που είναι απαραίτητη για υψηλής ποιότητας συγκόλληση.
Από τι είναι φτιαγμένο ένα Στένσιλ PCB;
Τα πρότυπα PCB κατασκευάζονται κυρίως από τρία υλικά:
1. Ατσάλι από ανοξείδωτο χάλυβα (πιο συνηθισμένο): Το βιομηχανικό πρότυπο λόγω του:
Α.Δυνατότητα: Αντιστέκεται σε επαναλαμβανόμενη χρήση και καθαρισμό.
Β.Σταθερότητα: Διατηρεί το σχήμα του υπό ένταση και κατά το καθαρισμό.
Γ.Καθαρή ικανότητα ορθογραφίας: Επιτρέπει την ακριβή κοπή με λέιζερ πολύ μικρών διαφράξεων.
Δ.Κόστος-αποτελεσματικότητα: Προσφέρει μια καλή ισορροπία μεταξύ απόδοσης και τιμής.
2Νικέλιο: Μερικές φορές χρησιμοποιείται για ηλεκτροσχηματισμένα πρότυπα (βλ. παρακάτω).
3. Πολυμίδιο (Kapton) / Mylar (πλαστικό): Χρησιμοποιείται για την κατασκευή πρωτοτύπων και την παραγωγή πολύ μικρών όγκων.
Α. Πλεονεκτήματα: Πολύ φθηνό και γρήγορο.
Β. Μειονεκτήματα: Δεν είναι ανθεκτικό, κακή ακρίβεια, επιρρεπές σε τέντωμα και σκίσιμο.
Τύποι Στένσιλ PCB
Τύπος |
Περιγραφή |
Καλύτερα για |
Στένσιλ που κόβονται με λέιζερ |
Ο πιο συνηθισμένος τύπος. Ένα λέιζερ υψηλής ισχύος κόβει τα ανοίγματα από ένα φύλλο από ανοξείδωτο χάλυβα. Αυτό επιτρέπει πολύ ακριβή, ομαλά τοιχώματα. |
Γενική χρήση SMT συναρμολόγηση. Εξαιρετική για τις περισσότερες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των εξαρτημάτων λεπτής απόστασης (0,4 mm απόσταση και κάτω). |
Ηλεκτρομορφωμένα στίχοι |
Δημιουργείται με ηλεκτροπληγή νικελίου σε ένα μανδύα, σχηματίζοντας ένα πρότυπο με απίστευτα απαλά, τραπεζοειδείς τοίχους που βελτιώνουν την απελευθέρωση πάστα. |
Συστατικά με εξαιρετικά λεπτή απόσταση (π.χ. BGA 0,3 mm, 01005 chips). |
Υβριδικά Στένσιλ |
Το πλαίσιο είναι κομμένο με λέιζερ, αλλά οι λεπτές περιοχές είναι ηλεκτρομορφωμένες για ανώτερη απόδοση. |
Πίνακες με μείγμα από συμβατικά και εξαιρετικά λεπτά στοιχεία. |
Στένσιλ βήματος |
Το πάχος του προτύπου δεν είναι ομοιόμορφο.Ορισμένες περιοχές είναι χημικά χαραγμένες για να είναι λεπτότερες για να εφαρμόζονται λιγότερες πάστες (για στενά στοιχεία) ή παχύτερες για να εφαρμόζονται περισσότερες πάστες (για μεγάλες συνδέσεις ή επίπεδα εδάφους). |
Πίνακες μικτής τεχνολογίας όπου διαφορετικά στοιχεία απαιτούν διαφορετικούς όγκους πάστας συγκόλλησης. |
Νανοστρωμένα στίχοι |
Ένα προτύπο που κόβεται με λέιζερ και κατόπιν επικαλύπτεται με μια ιδιόκτητη επικάλυψη νανοκλίμακας (π.χ. Glidecoating). |
Βελτιώνει την απελευθέρωση της πάστες και μειώνει τη συχνότητα καθαρισμού. |
Πώς κατασκευάζονται τα Στένσιλ;
Η κατασκευή ενός προτύπου με laser cut περιλαμβάνει αρκετά βασικά βήματα:
1. Σχεδιασμός (CAM επεξεργασία αρχείων): Ο σχεδιαστής PCB εξάγει ένα αρχείο Gerber (συνήθως το στρώμα "Paste Mask").ρύθμιση των μεγεθών των διαφωτισμών, εφόσον απαιτείται, για τον βέλτιστο όγκο πάστα.
2. Κόψιμο με λέιζερ: Ένα λέιζερ υψηλής ακρίβειας κόβει τα ανοίγματα από ένα φύλλο από ανοξείδωτο χάλυβα.
3. Ηλεκτροβλέπευση: Το κομμένο στίγμα υποβάλλεται σε ηλεκτροχημική επεξεργασία για να εξομαλύνει τα τοιχώματα των ανοίγματων. Αυτό αφαιρεί σκουριά λέιζερ και σπασμούς, δημιουργώντας μια ομαλή επιφάνεια για καλύτερη απελευθέρωση πάστα συγκόλλησης.
4. Καθαρισμός και επιθεώρηση: Το στίγμα καθαρίζεται πλήρως και στη συνέχεια επιθεωρείται με μικροσκόπιο για να εξασφαλιστεί ότι όλα τα ανοίγματα είναι καθαρά, ομαλά και σύμφωνα με τις προδιαγραφές.
5Φρέμαρισμα: Το τελικό φύλλο προτύπου τεντώνεται και συνδέεται σε ένα ανθεκτικό μεταλλικό πλαίσιο (συνήθως αλουμινίου) για να παραμείνει επίπεδο και σταθερό κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εκτύπωσης.
Πώς να Επιλέξετε το Δίκαιο Στένσιλ PCB;
Η επιλογή του κατάλληλου στίβου περιλαμβάνει την εξισορρόπηση πολλών παραγόντων:
1Σχεδιασμός διαφάνειας: Αυτός είναι ο πιο κρίσιμος παράγοντας.
Εγώ...Αναλογία επιφάνειας: (περιοχή ανοίγματος ανοίγματος) / (περιοχή τοιχώματος ανοίγματος).
Εγώ...Αναλογία όψεως: (Δύση διαφάνειας) / (Δάχος γραμματοσειράς). Συνιστάται αναλογία > 1,5.
2. Δυνατότητα στίγματος: καθορίζει τον όγκο της πάστες συγκόλλησης που έχει αποθηκευτεί.
Εγώ...Τυπική SMT (0603, 0,65mm pitch+): 0,1 mm - 0,15 mm (4-6 mil) πάχος.
Εγώ...Μικροπύργιο (0,5 mm πλάτος και κάτω): 0,08 mm - 0,1 mm (3-4 mil) πάχος.
Εγώ...Μεικτή τεχνολογία (μεγάλα συστατικά): Χρησιμοποιείται ένα πρότυπο που χρησιμοποιείται όταν η κύρια περιοχή είναι λεπτή για λεπτή ορθότητα, αλλά η περιοχή κάτω από τα μεγάλα συστατικά είναι χαραγμένη λεπτότερη (π.χ., 0,1 mm κύριο, 0,15 mm βήμα προς τα κάτω).
3. Τύπος προτύπου: Επιλέξτε με βάση τα εξαρτήματά σας (βλ. "Τύποι προτύπων PCB" παραπάνω).
Εγώ...Κόψιμο με λέιζερ + ηλεκτροβελτιωμένο: Κατάλληλο για το 95% των εφαρμογών.
Εγώ...Ηλεκτροσυσκευασμένα ή ΝΑΝΟ-Παρασκευασμένα: Για τα πιο δύσκολα σχέδια υψηλής πυκνότητας.
4. Φρέμα: Βεβαιωθείτε ότι το μέγεθος του πλαισίου ταιριάζει με το υποστήριγμα του εκτυπωτή προτύπων σας.
Πώς να Χρησιμοποιήσετε ένα Στένσιλ PCB;
Η διαδικασία της χρήσης ενός προτύπου ονομάζεται εκτύπωση με πάστα συγκόλλησης:
1- Εγκατάσταση: Ασφαλίστε το PCB κάτω από το στίγμα σε έναν εκτυπωτή στίγματος.Το πρότυπο ευθυγραμμίζεται με ακρίβεια χρησιμοποιώντας οπτικά συστήματα όρασης ή μηχανικές καρφίτσες έτσι ώστε τα ανοίγματα να ταιριάζουν τέλεια με τα pads στην σανίδα.
2. Φορτίο: Η πάστα συγκόλλησης εφαρμόζεται σε μια γραμμή μπροστά από την λεπίδα του σφουγγαριού.
3. Τύπωση: Η λεπίδα της σφουγγαρίστρας κινείται κατά μήκος του προτύπου με πίεση προς τα κάτω, ωθώντας την πάστα συγκόλλησης στα ανοίγματα.
4Απελευθέρωση: Καθώς το σφουγγάρι περνά και το στίγμα διαχωρίζεται από το PCB, η πάστα συγκόλλησης απελευθερώνεται καθαρά από τα ανοίγματα στα pads, αφήνοντας ακριβείς εναποθέσεις.
5Επιθεώρηση: Η επιφάνεια συχνά αποστέλλεται μέσω μηχανής επιθεώρησης ζύμωσης (SPI) για να επαληθευτεί ο όγκος, το ύψος και η ευθυγράμμιση των αποθεμάτων ζύμωσης πριν τοποθετηθούν τα εξαρτήματα.
6Καθαρισμός: Το πρότυπο καθαρίζεται (χειροκίνητα ή αυτόματα) για να αφαιρεθούν τα υπολείμματα πάστες από την επιφάνεια και τα ανοίγματα πριν από τον επόμενο κύκλο εκτύπωσης για να αποφευχθεί η απόφραξη.
Τι είναι ένα Στένσιλ PCB;
Ένα πρότυπο PCB (γνωστό και ως πρότυπο πάστες συγκόλλησης) είναι ένα λεπτό φύλλο υλικού, συνήθως από ανοξείδωτο χάλυβα, με ανοίγματα που κόβονται με λέιζερ που αντιστοιχούν στα πλαίσια συγκόλλησης σε ένα PCB.Είναι ένα κρίσιμο εργαλείο στη διαδικασία συναρμολόγησης της τεχνολογίας επιφάνειας (SMT).
Η κύρια λειτουργία του είναι να μεταφέρει ακριβείς ποσότητες πάστα συγκόλλησης στα πλαίσια συγκόλλησης του PCB πριν τοποθετηθούν τα εξαρτήματα.Με τοποθέτηση του προτύπου πάνω από την επιφάνεια και την εφαρμογή πάστα συγκόλλησης με μια σφουγγαρίστραΗ πάστα αποθηκεύεται μόνο στα προβλεπόμενα πακέτα, εξασφαλίζοντας συνεπή, ακριβή και αποτελεσματική εφαρμογή που είναι απαραίτητη για υψηλής ποιότητας συγκόλληση.
Από τι είναι φτιαγμένο ένα Στένσιλ PCB;
Τα πρότυπα PCB κατασκευάζονται κυρίως από τρία υλικά:
1. Ατσάλι από ανοξείδωτο χάλυβα (πιο συνηθισμένο): Το βιομηχανικό πρότυπο λόγω του:
Α.Δυνατότητα: Αντιστέκεται σε επαναλαμβανόμενη χρήση και καθαρισμό.
Β.Σταθερότητα: Διατηρεί το σχήμα του υπό ένταση και κατά το καθαρισμό.
Γ.Καθαρή ικανότητα ορθογραφίας: Επιτρέπει την ακριβή κοπή με λέιζερ πολύ μικρών διαφράξεων.
Δ.Κόστος-αποτελεσματικότητα: Προσφέρει μια καλή ισορροπία μεταξύ απόδοσης και τιμής.
2Νικέλιο: Μερικές φορές χρησιμοποιείται για ηλεκτροσχηματισμένα πρότυπα (βλ. παρακάτω).
3. Πολυμίδιο (Kapton) / Mylar (πλαστικό): Χρησιμοποιείται για την κατασκευή πρωτοτύπων και την παραγωγή πολύ μικρών όγκων.
Α. Πλεονεκτήματα: Πολύ φθηνό και γρήγορο.
Β. Μειονεκτήματα: Δεν είναι ανθεκτικό, κακή ακρίβεια, επιρρεπές σε τέντωμα και σκίσιμο.
Τύποι Στένσιλ PCB
Τύπος |
Περιγραφή |
Καλύτερα για |
Στένσιλ που κόβονται με λέιζερ |
Ο πιο συνηθισμένος τύπος. Ένα λέιζερ υψηλής ισχύος κόβει τα ανοίγματα από ένα φύλλο από ανοξείδωτο χάλυβα. Αυτό επιτρέπει πολύ ακριβή, ομαλά τοιχώματα. |
Γενική χρήση SMT συναρμολόγηση. Εξαιρετική για τις περισσότερες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των εξαρτημάτων λεπτής απόστασης (0,4 mm απόσταση και κάτω). |
Ηλεκτρομορφωμένα στίχοι |
Δημιουργείται με ηλεκτροπληγή νικελίου σε ένα μανδύα, σχηματίζοντας ένα πρότυπο με απίστευτα απαλά, τραπεζοειδείς τοίχους που βελτιώνουν την απελευθέρωση πάστα. |
Συστατικά με εξαιρετικά λεπτή απόσταση (π.χ. BGA 0,3 mm, 01005 chips). |
Υβριδικά Στένσιλ |
Το πλαίσιο είναι κομμένο με λέιζερ, αλλά οι λεπτές περιοχές είναι ηλεκτρομορφωμένες για ανώτερη απόδοση. |
Πίνακες με μείγμα από συμβατικά και εξαιρετικά λεπτά στοιχεία. |
Στένσιλ βήματος |
Το πάχος του προτύπου δεν είναι ομοιόμορφο.Ορισμένες περιοχές είναι χημικά χαραγμένες για να είναι λεπτότερες για να εφαρμόζονται λιγότερες πάστες (για στενά στοιχεία) ή παχύτερες για να εφαρμόζονται περισσότερες πάστες (για μεγάλες συνδέσεις ή επίπεδα εδάφους). |
Πίνακες μικτής τεχνολογίας όπου διαφορετικά στοιχεία απαιτούν διαφορετικούς όγκους πάστας συγκόλλησης. |
Νανοστρωμένα στίχοι |
Ένα προτύπο που κόβεται με λέιζερ και κατόπιν επικαλύπτεται με μια ιδιόκτητη επικάλυψη νανοκλίμακας (π.χ. Glidecoating). |
Βελτιώνει την απελευθέρωση της πάστες και μειώνει τη συχνότητα καθαρισμού. |
Πώς κατασκευάζονται τα Στένσιλ;
Η κατασκευή ενός προτύπου με laser cut περιλαμβάνει αρκετά βασικά βήματα:
1. Σχεδιασμός (CAM επεξεργασία αρχείων): Ο σχεδιαστής PCB εξάγει ένα αρχείο Gerber (συνήθως το στρώμα "Paste Mask").ρύθμιση των μεγεθών των διαφωτισμών, εφόσον απαιτείται, για τον βέλτιστο όγκο πάστα.
2. Κόψιμο με λέιζερ: Ένα λέιζερ υψηλής ακρίβειας κόβει τα ανοίγματα από ένα φύλλο από ανοξείδωτο χάλυβα.
3. Ηλεκτροβλέπευση: Το κομμένο στίγμα υποβάλλεται σε ηλεκτροχημική επεξεργασία για να εξομαλύνει τα τοιχώματα των ανοίγματων. Αυτό αφαιρεί σκουριά λέιζερ και σπασμούς, δημιουργώντας μια ομαλή επιφάνεια για καλύτερη απελευθέρωση πάστα συγκόλλησης.
4. Καθαρισμός και επιθεώρηση: Το στίγμα καθαρίζεται πλήρως και στη συνέχεια επιθεωρείται με μικροσκόπιο για να εξασφαλιστεί ότι όλα τα ανοίγματα είναι καθαρά, ομαλά και σύμφωνα με τις προδιαγραφές.
5Φρέμαρισμα: Το τελικό φύλλο προτύπου τεντώνεται και συνδέεται σε ένα ανθεκτικό μεταλλικό πλαίσιο (συνήθως αλουμινίου) για να παραμείνει επίπεδο και σταθερό κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εκτύπωσης.
Πώς να Επιλέξετε το Δίκαιο Στένσιλ PCB;
Η επιλογή του κατάλληλου στίβου περιλαμβάνει την εξισορρόπηση πολλών παραγόντων:
1Σχεδιασμός διαφάνειας: Αυτός είναι ο πιο κρίσιμος παράγοντας.
Εγώ...Αναλογία επιφάνειας: (περιοχή ανοίγματος ανοίγματος) / (περιοχή τοιχώματος ανοίγματος).
Εγώ...Αναλογία όψεως: (Δύση διαφάνειας) / (Δάχος γραμματοσειράς). Συνιστάται αναλογία > 1,5.
2. Δυνατότητα στίγματος: καθορίζει τον όγκο της πάστες συγκόλλησης που έχει αποθηκευτεί.
Εγώ...Τυπική SMT (0603, 0,65mm pitch+): 0,1 mm - 0,15 mm (4-6 mil) πάχος.
Εγώ...Μικροπύργιο (0,5 mm πλάτος και κάτω): 0,08 mm - 0,1 mm (3-4 mil) πάχος.
Εγώ...Μεικτή τεχνολογία (μεγάλα συστατικά): Χρησιμοποιείται ένα πρότυπο που χρησιμοποιείται όταν η κύρια περιοχή είναι λεπτή για λεπτή ορθότητα, αλλά η περιοχή κάτω από τα μεγάλα συστατικά είναι χαραγμένη λεπτότερη (π.χ., 0,1 mm κύριο, 0,15 mm βήμα προς τα κάτω).
3. Τύπος προτύπου: Επιλέξτε με βάση τα εξαρτήματά σας (βλ. "Τύποι προτύπων PCB" παραπάνω).
Εγώ...Κόψιμο με λέιζερ + ηλεκτροβελτιωμένο: Κατάλληλο για το 95% των εφαρμογών.
Εγώ...Ηλεκτροσυσκευασμένα ή ΝΑΝΟ-Παρασκευασμένα: Για τα πιο δύσκολα σχέδια υψηλής πυκνότητας.
4. Φρέμα: Βεβαιωθείτε ότι το μέγεθος του πλαισίου ταιριάζει με το υποστήριγμα του εκτυπωτή προτύπων σας.
Πώς να Χρησιμοποιήσετε ένα Στένσιλ PCB;
Η διαδικασία της χρήσης ενός προτύπου ονομάζεται εκτύπωση με πάστα συγκόλλησης:
1- Εγκατάσταση: Ασφαλίστε το PCB κάτω από το στίγμα σε έναν εκτυπωτή στίγματος.Το πρότυπο ευθυγραμμίζεται με ακρίβεια χρησιμοποιώντας οπτικά συστήματα όρασης ή μηχανικές καρφίτσες έτσι ώστε τα ανοίγματα να ταιριάζουν τέλεια με τα pads στην σανίδα.
2. Φορτίο: Η πάστα συγκόλλησης εφαρμόζεται σε μια γραμμή μπροστά από την λεπίδα του σφουγγαριού.
3. Τύπωση: Η λεπίδα της σφουγγαρίστρας κινείται κατά μήκος του προτύπου με πίεση προς τα κάτω, ωθώντας την πάστα συγκόλλησης στα ανοίγματα.
4Απελευθέρωση: Καθώς το σφουγγάρι περνά και το στίγμα διαχωρίζεται από το PCB, η πάστα συγκόλλησης απελευθερώνεται καθαρά από τα ανοίγματα στα pads, αφήνοντας ακριβείς εναποθέσεις.
5Επιθεώρηση: Η επιφάνεια συχνά αποστέλλεται μέσω μηχανής επιθεώρησης ζύμωσης (SPI) για να επαληθευτεί ο όγκος, το ύψος και η ευθυγράμμιση των αποθεμάτων ζύμωσης πριν τοποθετηθούν τα εξαρτήματα.
6Καθαρισμός: Το πρότυπο καθαρίζεται (χειροκίνητα ή αυτόματα) για να αφαιρεθούν τα υπολείμματα πάστες από την επιφάνεια και τα ανοίγματα πριν από τον επόμενο κύκλο εκτύπωσης για να αποφευχθεί η απόφραξη.