Come utilizzare uno stencil per PCB

Prima di iniziare a stencilare, è necessario scegliere lo stencil per PCB adatto al progetto. Assicuratevi che lo stencil abbia lo stesso spessore del PCB, che in genere è di 1,64 mm. È inoltre necessario assicurarsi che le piazzole sullo stencil siano allineate tra loro.

Strumento di deposizione della pasta saldante

Quando si utilizzano strumenti per la deposizione di pasta saldante, è importante utilizzare uno stencil progettato per il tipo di componente che si sta cercando di saldare. Questi stencil sono generalmente realizzati in carta, Mylar o poliimmide. Lo spessore dello stencil determina la quantità di pasta saldante che può essere applicata. Gli stencil più sottili sono in genere utilizzati per componenti più piccoli, come un condensatore o un resistore 0603, mentre quelli più spessi sono utilizzati per componenti più grandi, come un resistore 1206 o un resistore da 0,05″. Per gli stencil più robusti, è meglio utilizzare acciaio inossidabile o uno stencil in acciaio inossidabile. Inoltre, è meglio utilizzare uno stencil con un'apertura di almeno 10% più piccola della dimensione della piazzola sul PCB.

La dimensione delle particelle di pasta saldante gioca un ruolo fondamentale nella qualità della stampa della pasta saldante. La pasta saldante ideale ha una forma sferica che riduce l'ossidazione superficiale e garantisce una buona formazione del giunto. Tuttavia, se le particelle hanno una forma irregolare, possono intasare lo stencil e causare difetti di stampa. Poiché la pasta saldante è costosa, non bisogna sottovalutare la necessità di ridurne al minimo l'uso.

Acciaio inossidabile vs. nichel

Quando si utilizzano gli stencil per PCB, è necessario scegliere con attenzione il materiale dello stencil. L'acciaio inossidabile o il nichel sono i materiali più comuni utilizzati per gli stencil per PCB. Entrambi i materiali sono ottimi per la stampa della pasta saldante, ma hanno i loro vantaggi e svantaggi. Una considerazione importante riguarda lo spessore dello stencil. Se si utilizza uno stencil con componenti di piccole dimensioni, sarà sufficiente uno spessore di 0,125 mm. Per i componenti più grandi, si dovrebbe considerare uno stencil con uno spessore di 0,005 pollici.

Lo stencil per PCB è una parte importante del processo di realizzazione di un circuito stampato. Esistono molti tipi di stencil per PCB. Alcuni di essi sono l'elettrolucidatura, l'elettroformatura, la nichelatura e gli stencil a gradini. Esistono anche stencil per incisione e stencil SMT.

Stencil step-down vs step-up

Uno stencil a gradini consiste in un foglio di metallo che controlla la quantità di pasta saldante utilizzata per realizzare un circuito stampato. Questi stencil sono spesso utilizzati per creare circuiti con un gran numero di piccoli componenti. Questo tipo di stencil consente al progettista di circuiti di controllare lo spessore della pasta saldante, assicurando al contempo che i componenti siano posizionati vicini tra loro. Gli stencil a passo permettono inoltre di accelerare i tempi di realizzazione.

Gli stencil a gradini sono realizzati in acciaio inossidabile con aperture tagliate al laser. Lo spessore dello stencil influisce direttamente sul volume di pasta saldante depositata sul PCB. Lo spessore dipende dalle dimensioni dei componenti sul PCB. Gli stencil a passo sono ideali per la stampa di PCB con spessori multipli. Iniziano con lo spessore primario e poi aumentano o diminuiscono in aree specifiche per controllare il volume della pasta saldante.

Effetti della pasta saldante sullo stencil

Gli effetti della pasta saldante sugli stencil per PCB possono essere problematici. Il problema può verificarsi quando lo stencil non ha un'apertura sufficientemente grande da consentire il passaggio della pasta saldante. Ciò può provocare vuoti e saldature fredde sul PCB. Tuttavia, gli stencil possono essere progettati con aperture ampie per ridurre al minimo questi problemi.

In questo studio, la deposizione della pasta saldante è stata condotta in un ambiente che riproduceva fedelmente l'ambiente di produzione. Sono stati eseguiti 80 cicli di stampa in un'unica sessione di 30 minuti, con cicli di pulizia ogni cinque PCB. Inoltre, sono state stampate schede di prova vergini e misurate l'altezza e il volume SPI. Il periodo di prova è stato di 8 ore. Per minimizzare l'effetto del solvente sotto lo stencil, la pasta saldante non è stata rifornita durante lo studio.

Colla adeguata per la rimozione dello stencil

Gli stencil per PCB devono essere rimossi dopo la saldatura. L'uso della pasta saldante corretta per questo compito è essenziale. La pasta scelta deve avere un punto di fusione elevato e deve essere sicura da lasciare sul PCB. Se si utilizza una pasta senza piombo, deve essere conforme alle normative RoHS e REACH. Kester vende la pasta saldante in barattoli che ne facilitano l'applicazione sugli stencil. È disponibile in due tipi: senza piombo.

La pasta saldante è un materiale tissotropico, il che significa che richiede energia per scorrere correttamente. Questa energia è solitamente fornita dal movimento della testina di stampa, che fa sì che la pasta passi da un blocco solido a un fluido. Quando si applica la pasta saldante, ricordarsi della "regola delle 5 palline": almeno cinque particelle di saldatura devono coprire l'apertura più piccola.