Sådan bruger du en PCB-stencil

Før du begynder at stencilere, skal du sørge for at vælge den rigtige PCB-stencil til dit projekt. Sørg for, at stencilen har samme tykkelse som printkortet, hvilket typisk er 1,64 mm. Du skal også sørge for, at puderne på stencilen er på linje med hinanden.

Værktøj til deponering af loddepasta

Når man bruger værktøjer til loddepastadeponering, er det vigtigt at bruge en stencil, der er designet til den type komponent, man forsøger at lodde. Disse stencils er som regel lavet af papir, mylar eller polyimid. Stencilens tykkelse bestemmer, hvor meget loddepasta der kan påføres. Tyndere stencils bruges typisk til mindre komponenter som en 0603-kondensator eller -modstand, mens tykkere stencils bruges til større komponenter som en 1206-modstand eller en 0,05″-modstand. Til robuste stencils er det bedst at bruge rustfrit stål eller en stencil lavet af rustfrit stål. Det er også bedst at bruge en stencil med en åbning, der er mindst 10% mindre end størrelsen på pad'en på printkortet.

Størrelsen på loddepastapartiklerne spiller en afgørende rolle for kvaliteten af loddepastatrykket. Den ideelle loddepasta har en sfærisk form, der reducerer overfladeoxidation og sikrer god fugedannelse. Men hvis partiklerne er uregelmæssigt formede, kan de tilstoppe stencilen og forårsage printfejl. Da loddepasta er dyrt, bør man ikke undervurdere behovet for at minimere brugen af det.

Rustfrit stål vs. nikkel

Når du bruger PCB-stencils, skal du vælge stencilens materiale omhyggeligt. Rustfrit stål eller nikkel er det mest almindelige materiale, der bruges til PCB-stencils. Begge materialer er gode til print af loddepasta, men de har deres egne fordele og ulemper. En vigtig overvejelse er stencilens tykkelse. Hvis du bruger en stencil til små dele, vil en tykkelse på 0,125 mm være tilstrækkelig. Til større komponenter bør du overveje en stencil med en tykkelse på 0,005 in.

En PCB-stencil er en vigtig del af processen med at fremstille et PCB. Der findes mange typer PCB-stencils. Nogle af dem er elektropolering, elektroformning, fornikling og step-stencils. Der findes også ætsestencils og SMT-stencils.

Step-down vs step-up stencils

En step-stencil består af en metalplade, der styrer mængden af loddepasta, der bruges til at fremstille et printkort. Disse stencils bruges ofte til at skabe kredsløb med et stort antal mindre komponenter. Denne type stencil gør det muligt for en kredsløbsdesigner at kontrollere tykkelsen af loddepastaen og samtidig sikre, at komponenterne placeres tæt sammen. Step-stencils giver også mulighed for en hurtigere gennemløbstid.

Step stencils er lavet af rustfrit stål med laserskårne åbninger. Stencilens tykkelse har direkte indflydelse på mængden af loddepasta, der deponeres på printkortet. Tykkelsen afhænger af størrelsen på komponenterne på printkortet. Step-stencils er ideelle til print af printkort med flere tykkelser. De starter med den primære tykkelse og trapper derefter op eller ned i bestemte områder for at kontrollere mængden af loddepasta.

Effekter af loddepasta på stencil

Effekten af loddepasta på PCB-stencils kan være problematisk. Problemet kan opstå, når stencilen ikke har en åbning, der er stor nok til, at loddepastaen kan flyde igennem. Det kan resultere i hulrum og kolde lodninger på printkortet. Stencils kan dog designes med store åbninger for at minimere disse problemer.

I denne undersøgelse blev loddepastadeponering udført i et miljø, der nøje efterlignede produktionsmiljøet. Der blev udført 80 printcyklusser i en enkelt 30-minutters session, med aftørringscyklusser efter hvert femte printkort. Derudover blev der printet jomfruelige testkort, som blev målt for SPI-højde og -volumen. Testperioden var 8 timer lang. For at minimere effekten af opløsningsmiddel under stencilen, blev loddepastaen ikke genopfyldt under undersøgelsen.

Korrekt lim til fjernelse af stencil

PCB-stencils skal fjernes efter lodning. Det er vigtigt at bruge den rigtige loddepasta til denne opgave. Den pasta, du vælger, skal have et højt smeltepunkt og skal være sikker at efterlade på printkortet. Hvis du bruger en blyfri pasta, skal den opfylde RoHS- og REACH-reglerne. Kester sælger loddepasta i krukker, som gør det nemt at påføre den på stencilerne. Den findes i to typer: blyfri.

Loddepasta er et tixotropisk materiale, hvilket betyder, at det kræver energi for at flyde ordentligt. Denne energi kommer normalt fra printhovedets bevægelse, som får pastaen til at ændre sig fra en fast blok til en væske. Når du påfører loddepasta, skal du huske "5-kugle-reglen": Mindst fem loddepartikler skal spænde over den mindste åbning.