یک استنسل PCB چیست؟

استنسیل PCB (همچنین به عنوان استنسیل پایش جوش شناخته می شود) یک ورق نازک از مواد است، به طور معمول فولاد ضد زنگ، با بازیهای برش لیزری که با پد های جوش در PCB مطابقت دارد.این یک ابزار حیاتی در فرآیند مونتاژ فناوری سطح (SMT) است.

عملکرد اصلی آن انتقال مقادیر دقیقی از خمیر جوش به پد های جوش PCB قبل از قرار دادن اجزای آن است.با قرار دادن استنسل بر روی تخته و استفاده از خمیر جوش با یک squeegee، خمیر فقط بر روی پد های مورد نظر قرار می گیرد، اطمینان از استفاده مداوم، دقیق و کارآمد که برای جوشاندن با کیفیت بالا ضروری است.

یک استنسل PCB از چه چیزی ساخته شده است؟

طرح های PCB عمدتاً از سه ماده ساخته شده اند:

1فولاد ضد زنگ: استاندارد صنعت به دلیل:

الف.دوام: در برابر استفاده مکرر و تمیز کردن مقاومت می کند.

ب.ثبات: شکل خود را تحت فشار و هنگام تمیز کردن حفظ می کند.

ج.ظرفیت پیچ خوب: اجازه می دهد تا برای برش لیزر دقیق از دیافراگم های بسیار کوچک.

د.مقرون به صرفه: یک تعادل خوب بین عملکرد و قیمت را ارائه می دهد.

2نیکل: گاهی اوقات برای استنسیل های الکتروفرمی شده استفاده می شود (به زیر مراجعه کنید). این سخت تر و مقاوم تر از فولاد ضد زنگ است اما همچنین گران تر است.

3پلی آمید (کاپتون) / مایلار (پلاستیک): برای نمونه سازی و تولید حجم بسیار کم استفاده می شود.

الف. مزایا: خیلی ارزان و سریع ساخته می شود.

ب. معایب: دوام ندارد، دقت ضعیف دارد، مستعد کشش و پاره شدن است. برای قطعات ظریف یا محیط های تولید مناسب نیست.

انواع استنسیل های PCB

استنسل ها چگونه ساخته می شوند؟

ساخت یک ستنسل برش لیزر شامل چندین مرحله کلیدی است:

1. طراحی (تجاری فایل CAM): طراح PCB یک فایل Gerber را صادر می کند (معمولا لایه "پست ماسک"). تولید کننده استنسیل از نرم افزار تخصصی برای آماده سازی این فایل برای برش استفاده می کند ،تنظیم اندازه ی دیافراگم در صورت لزوم برای به دست آوردن حجم مطلوب خمیر.

2برش لیزر: لیزر با دقت بالا دیافراگم ها را از یک ورق فولاد ضد زنگ برش می دهد. این فرآیند برای دقت شدید توسط کامپیوتر کنترل می شود.

3. الکتروپلیسینگ: استنسیل برش شده به صورت الکتروشیمی برای صاف کردن دیواره های حفره ها تحت درمان قرار می گیرد. این باعث از بین بردن سنگ لیزر و برر می شود و سطح صافی برای انتشار بهتر خمیر جوش ایجاد می کند.

4تمیز کردن و بازرسی: استنسل به طور کامل تمیز می شود و سپس تحت میکروسکوپ بررسی می شود تا اطمینان حاصل شود که تمام گشایش ها تمیز، صاف و با مشخصات هستند.

5قاب بندی: ورق استنسیل آماده شده به یک قاب فلزی محکم (معمولاً آلومینیوم) فشار داده می شود تا آن را در طول فرآیند چاپ صاف و پایدار نگه دارد.

چگونه استینسل PCB را انتخاب کنیم؟

انتخاب استنسل مناسب شامل تعادل چندین عامل است:

1طراحی دیافراگم: این مهمترین عامل است. نسبت منطقه دیافراگم به منطقه دیواره آن، آزاد شدن خمیر را تعیین می کند.

مننسبت مساحت: (مساحت باز شدن گشایش) / (مساحت دیوار گشایش). نسبت > 0.66 به طور کلی برای انتشار خوب خمیر توصیه می شود.

مننسبت ابعاد: (عرض دیافراگم) / (ضخامت استنسیل). نسبت > 1.5 توصیه می شود.

2ضخامت استنسل: حجم خمیر جوش را تعیین می کند.

منSMT استاندارد (0603، 0.65mm pitch +): 0.1mm - 0.15mm (4-6 mil) ضخامت.

منپیچ خوب (0.5mm pitch و کمتر): 0.08mm - 0.1mm (3-4 mil) ضخامت.

منتکنولوژی مخلوط (بخش های بزرگ): یک استنسیل مرحله ای استفاده می شود که در آن منطقه اصلی برای پیچ باریک نازک است، اما منطقه زیر اجزای بزرگ نازک تر است (به عنوان مثال، 0.1mm اصلی، 0.15mm مرحله ای).

3. نوع استنسل: بر اساس اجزای خود را انتخاب کنید (به "نوع استنسل PCB" در بالا مراجعه کنید).

منلیزر برش + الکتروپولیش: مناسب برای 95 درصد از برنامه های کاربردی.

منالکتروفورم یا نانو-پوشیده: برای چالش برانگیزترین، طرح های چگالی بالا.

4فریم بندی: اطمینان حاصل کنید که اندازه فریم با حامل چاپگر استنسیل شما مطابقت دارد.

چگونه از استینسل PCB استفاده کنیم؟

فرآیند استفاده از یک ستینسیل به نام چاپ پسته ی پودر نامیده می شود:

1. تنظیم: PCB را در زیر استنسل در چاپگر استنسل قرار دهید.استنسل با استفاده از سیستم های بینایی نوری یا پین های مکانیکی به طور دقیق تراز می شود تا دیافراگم ها به طور کامل با پد های روی تخته مطابقت داشته باشند.

2بارگذاری: خمیر جوش در یک خط در مقابل تیغه های اسپری استفاده می شود.

3چاپ: تیغه های اسکیو (squeegee blades) با فشار به سمت پایین از طریق ستینسیل حرکت می کنند و خمیر جوش را به سوراخها فشار می دهند.

4آزاد کردن: به عنوان squeegee عبور می کند و استنسیل از PCB جدا می شود، خمیر سولدر به وضوح از افق ها بر روی پد ها آزاد می شود و سپرده های دقیق را ترک می کند.

5. بازرسی: تخته اغلب از طریق یک دستگاه بازرسی پیست سولدر (SPI) برای بررسی حجم، ارتفاع و تراز سپرده های پیست قبل از قرار دادن اجزای ارسال می شود.

6تمیز کردن: استنسیل (دستی یا به طور خودکار) برای حذف بقایای خمیر از سطح و گشایش قبل از چرخه چاپ بعدی تمیز می شود تا از انسداد جلوگیری شود.