O que é um PCB Stencil?

Um estêncil de PCB (também conhecido como estêncil de pasta de solda) é uma folha fina de material, tipicamente aço inoxidável, com aberturas cortadas a laser que correspondem às almofadas de solda em um PCB.É uma ferramenta crítica no processo de montagem da tecnologia de montagem de superfície (SMT).

Sua função principal é transferir quantidades precisas de pasta de solda para as almofadas de solda do PCB antes de os componentes serem colocados.Colocando o estêncil sobre o tabuleiro e aplicando pasta de solda com um espremedor, a pasta é depositada apenas nas almofadas destinadas, garantindo uma aplicação consistente, precisa e eficiente que é essencial para a solda de alta qualidade.

De que é feito um estêncil de PCB?

Os estênceis de PCB são feitos principalmente de três materiais:

1. Aço inoxidável (mais comum): padrão da indústria devido ao seu:

A.Durabilidade: Resiste ao uso e à limpeza repetidos.

B. Não.Estabilidade: mantém a sua forma sob tensão e durante a limpeza.

C. Não.Capacidade de pitch fino: permite o corte laser preciso de aberturas muito pequenas.

D. Não.Eficiência em termos de custos: oferece um bom equilíbrio entre desempenho e preço.

2. Níquel: às vezes usado para estênceis eletroformados (ver abaixo). É mais duro e resistente ao desgaste do que o aço inoxidável, mas também mais caro.

3Polyimida (Kapton) / Mylar (Plástico): Utilizada para prototipagem e produção em volume muito baixo.

A. Vantagens: Muito barato e rápido de fazer.

B. Não. Desvantagens: Não durável, baixa precisão, propenso a alongamento e rasgão. Não adequado para componentes finos ou ambientes de produção.

Tipos de estênceis de PCB

Como são fabricados os estênceis? (Processo de corte a laser)

A fabricação de um estêncil cortado a laser envolve várias etapas-chave:

1. Design (CAM File Processing): O designer de PCB exporta um arquivo Gerber (normalmente a camada "Paste Mask").ajustando o tamanho da abertura, se necessário, para obter um volume de pasta ideal.

2Corte a laser: um laser de alta precisão corta as aberturas de uma folha de aço inoxidável.

3. Eletropolimento: O estêncil cortado é eletroquímicamente tratado para suavizar as paredes das aberturas. Isso remove a escória e as borras do laser, criando uma superfície lisa para uma melhor liberação da pasta de solda.

4. Limpeza e Inspeção: O estêncil é completamente limpo e depois inspecionado sob um microscópio para garantir que todas as aberturas estejam limpas, suaves e de acordo com as especificações.

5. Encadramento: A folha de estêncil finalizada é tensionada e ligada a uma estrutura metálica resistente (geralmente de alumínio) para mantê-la plana e estável durante o processo de impressão.

Como escolher o estêncil de PCB correto?

A escolha do estêncil certo envolve equilibrar vários fatores:

1. Design de abertura: Este é o fator mais crítico. A relação da área da abertura com a área de sua parede determina a liberação de pasta.

Eu...Relação de área: (Área de abertura da abertura) / (Área de parede da abertura).

Eu...Proporção de aspecto: (Largura da abertura) / (espessura do estêncil). Recomenda-se uma relação > 1,5.

2Espessura do estêncil: Determina o volume de pasta de solda depositada.

Eu...SMT padrão (0603, 0,65mm pitch +): 0,1 mm - 0,15 mm (4-6 mil) de espessura.

Eu...Fino-Pitch (0,5 mm de passo e abaixo): 0,08 mm - 0,1 mm (3-4 mil) de espessura.

Eu...Tecnologia Mista (Componentes Grandes): Um estêncil de passo para baixo é usado onde a área principal é fina para o tom fino, mas a área sob os componentes grandes é gravada mais fina (por exemplo, 0.1mm principal, 0.15mm passo para baixo).

3. Tipo de estêncil: Escolha com base nos seus componentes (ver "Tipos de estêncilos de PCB" acima).

Eu...Corte a laser + Polido eletrônico: Adequado para 95% das aplicações.

Eu...Electroformed ou Nano-Coated: Para os projetos mais desafiadores e de alta densidade.

4. enquadramento: Certifique-se de que o tamanho do quadro corresponde ao suporte da impressora de estêncil.

Como usar um estêncil de PCB?

O processo de usar um estêncil é chamado de impressão de pasta de solda:

1Configuração: fique o PCB debaixo do estêncil numa impressora de estêncil.O estêncil é alinhado com precisão usando sistemas de visão óptica ou pinos mecânicos para que as aberturas combinem perfeitamente com as almofadas no quadro.

2. Carregamento: a pasta de solda é aplicada numa linha na frente da lâmina da esguichadeira (s).

3Impressão: A lâmina da máquina de limpeza move-se através do estêncil com pressão para baixo, empurrando a pasta de solda para as aberturas.

4. Liberação: À medida que o esguichador passa e o estêncil se separa do PCB, a pasta de solda é liberada limpamente das aberturas para as almofadas, deixando depósitos precisos.

5Inspeção: A placa é frequentemente enviada através de uma máquina de inspeção de pasta de soldadura (SPI) para verificar o volume, a altura e o alinhamento dos depósitos de pasta antes de os componentes serem colocados.

6Limpeza: o estêncil é limpo (manualmente ou automaticamente) para remover resíduos de pasta da superfície e aberturas antes do próximo ciclo de impressão para evitar o entupimento.