Hoe een PCB-stencil gebruiken

Voordat je begint met sjabloneren, moet je ervoor zorgen dat je de juiste PCB-stencil kiest voor je project. Zorg ervoor dat het stencil dezelfde dikte heeft als de printplaat, meestal 1,64 mm. Zorg er ook voor dat de aansluitpinnen op het stencil met elkaar uitgelijnd zijn.

Gereedschap voor het aanbrengen van soldeerpasta

Bij het gebruik van soldeerpasta depositiegereedschappen is het belangrijk om een stencil te gebruiken dat ontworpen is voor het type component dat je probeert te solderen. Deze sjablonen zijn meestal gemaakt van papier, Mylar of polyimide. De dikte van het stencil bepaalt hoeveel soldeerpasta kan worden aangebracht. Dunnere stencils worden meestal gebruikt voor kleinere componenten zoals een 0603 condensator of weerstand, terwijl dikkere stencils worden gebruikt voor grotere componenten zoals een 1206 weerstand of 0,05″ weerstand. Voor stevige stencils gebruik je best roestvrij staal of een stencil gemaakt van roestvrij staal. Het is ook het beste om een stencil te gebruiken met een opening die minstens 10% kleiner is dan de grootte van het pad op de printplaat.

De grootte van de soldeerpastadeeltjes speelt een cruciale rol in de kwaliteit van de soldeerpasta-afdruk. De ideale soldeerpasta heeft een bolvorm die oppervlakteoxidatie vermindert en zorgt voor een goede verbinding. Als de deeltjes echter onregelmatig gevormd zijn, kunnen ze het stencil verstoppen en printfouten veroorzaken. Omdat soldeerpasta duur is, mag de noodzaak om het gebruik ervan te minimaliseren niet onderschat worden.

Roestvrij staal vs nikkel

Wanneer u PCB-stencils gebruikt, moet u het materiaal van de stencil zorgvuldig kiezen. Roestvrij staal of nikkel is het meest gebruikte materiaal voor PCB-stencils. Beide materialen zijn goed voor het afdrukken van soldeerpasta, maar ze hebben hun eigen voor- en nadelen. Een belangrijke overweging is de dikte van het stencil. Als je een stencil met kleine onderdelen gebruikt, is een dikte van 0,125 mm voldoende. Voor grotere onderdelen moet je een stencil overwegen met een dikte van 0,005 in.

Een PCB-stencil is een belangrijk onderdeel van het proces om een printplaat te maken. Er zijn vele soorten PCB-stencils beschikbaar. Enkele daarvan zijn elektrolytisch polijsten, elektrovormen, vernikkelen en stapstencils. Er zijn ook etsstencils en SMT-stencils.

Step-down vs step-up stencils

Een stappenstencil bestaat uit een metalen plaat die de hoeveelheid soldeerpasta regelt die gebruikt wordt om een printplaat te maken. Deze stencils worden vaak gebruikt om circuits te maken met een groot aantal kleinere componenten. Met dit type stencil kan een circuitontwerper de dikte van de soldeerpasta controleren en er tegelijk voor zorgen dat de componenten dicht bij elkaar geplaatst worden. Stappenstencils zorgen ook voor een snellere doorlooptijd.

Stappenstencils zijn gemaakt van roestvrij staal met lasergesneden openingen. De dikte van het stencil heeft een directe invloed op het volume soldeerpasta dat op de printplaat wordt aangebracht. De dikte hangt af van de grootte van de componenten op de printplaat. Stapsgewijze sjablonen zijn ideaal voor het printen van printplaten met meerdere diktes. Ze beginnen met de primaire dikte en gaan dan omhoog of omlaag in specifieke gebieden om het volume soldeerpasta te controleren.

Effecten van soldeerpasta op stencil

De effecten van soldeerpasta op PCB-stencils kunnen problematisch zijn. Het probleem kan zich voordoen als het stencil geen opening heeft die groot genoeg is voor de soldeerpasta om er doorheen te stromen. Dit kan leiden tot holtes en koud soldeer op de PCB. Stencils kunnen echter worden ontworpen met grote openingen om deze problemen te minimaliseren.

In dit onderzoek werd de afzetting van soldeerpasta uitgevoerd in een omgeving die nauw aansloot bij de productieomgeving. Er werden tachtig printcycli uitgevoerd in één sessie van 30 minuten, met veegcycli na elke vijf printplaten. Daarnaast werden nieuwe testprintplaten geprint en gemeten op SPI-hoogte en -volume. De testperiode duurde 8 uur. Om het effect van oplosmiddel onder het stencil te minimaliseren, werd de soldeerpasta tijdens het onderzoek niet bijgevuld.

De juiste lijm voor het verwijderen van stencils

PCB-stencils moeten na het solderen worden verwijderd. Het gebruik van de juiste soldeerpasta voor deze taak is essentieel. De pasta die u kiest moet een hoog smeltpunt hebben en moet veilig zijn om op de printplaat achter te laten. Als u een loodvrije pasta gebruikt, moet deze voldoen aan de RoHS- en REACH-voorschriften. Kester verkoopt soldeerpasta in potjes die het gemakkelijk maken om op de stencils aan te brengen. Er zijn twee soorten: loodvrij.

Soldeerpasta is een thixotroop materiaal, wat betekent dat het energie nodig heeft om goed te vloeien. Deze energie wordt meestal geleverd door de beweging van de printkop, waardoor de pasta verandert van een vast blok in een vloeistof. Denk bij het aanbrengen van soldeerpasta aan de "5-ballen-regel": minimaal vijf soldeerdeeltjes moeten de kleinste opening omspannen.