Arten von Löt-Schablonen: lasergeschnitten, galvanisch geformt und geätzt

Ich habe in der Vergangenheit bereits viel über Schablonen (Stencils) gesprochen; sie sind großartige Werkzeuge für einen Elektronikdesigner. Zu diesem Zeitpunkt weiß jeder, dass sie einfach ein dünnes Stück Stahl sind, das als Maske für Lötpaste dient. Sobald sie aufgetragen sind, können die Bauteile platziert und das Board erhitzt werden, und die Leiterplatte ist fertig! Ganz einfach.

Obwohl es einige Schritte gibt, auf die wir achten müssen, wie das thermische Profil der Lötpaste und den Heizprozess der Leiterplatte. Wenn sie auf die falsche Weise erhitzt wird, können auch Bauteile beschädigt werden. Heute werden wir jedoch nicht über Designverfahren sprechen, sondern über die Herstellung von Schablonen. Es gibt viele Herstellungsunternehmen, die verschiedene Arten von Schablonen herstellen. Die drei gebräuchlichsten Arten von Lötstencils sind:

1. Laser-geschnittene Schablonen
2. Elektroform-Schablonen
3. Chemisch geätzte Schablonen

Basierend auf den Unterschieden treffen wir die Entscheidung, welche für einen bestimmten Einsatz am besten geeignet ist.

1. Laser-geschnittene Lötstencils

Laser-geschnittene Schablonen werden mithilfe von Hochpräzisionslasern (meist Nd:YAG- oder Faserlaser) hergestellt, um Öffnungen in Edelstahlfolie zu schneiden. Der Laser ist präzise, hinterlässt jedoch auf Mikron-Ebene eine Oberflächenunregelmäßigkeit. Mit bloßem Auge ist dies nicht erkennbar, aber die Wände haben eine begrenzte Taperung.

Laser sind jedoch die schnellste verfügbare Technologie und werden am häufigsten verwendet, da sie eine schnelle Bearbeitungszeit ermöglichen. Je nach Wellenlänge und Durchmesser können Laser Öffnungen von 0,3 mm oder kleiner erzeugen. Moderne Schablonen wie Step-up und Step-down können ebenfalls hergestellt werden. Nach dem Laserschneiden kann die Schablone in eine Nanobeschichtung getaucht werden, die die Oberfläche glättet und die Haftung reduziert.

Wenn Sie nur eine schnelle Prototyping-Lösung suchen, spezialisiert sich JLCPCB auf laser-geschnittene Schablonen, die hochpräzise, anpassbare Optionen für Prototyping und Produktion bieten und eine zuverlässige Lötpastendruckqualität sowie schnelle Bearbeitungszeiten gewährleisten.

2. Elektroform-Lötstencils

Elektroform-Schablonen werden durch Galvanisierung hergestellt. Sie bieten eine überlegene Paste-Freisetzung aufgrund glatterer und stärker geneigter Seitenwände. Ein Fotolackmuster wird auf ein Metall (meist Nickel) aufgebracht, das durch elektrochemisches Wachstum abgeschieden wird, um die Schablone zu bilden.

Sie werden für feine Rasterabstände verwendet und sind langlebiger. Die Wandstärken der Öffnungen sind gleichmäßig, da die Oberflächen glatt sind. Allerdings haben diese Schablonen längere Lieferzeiten und sind aufgrund der höheren Kosten für Prototyping weniger verbreitet. Aufgrund ihrer Genauigkeit und Glätte werden sie für ultrafeine Rasterabstände von 0,2 mm oder kleiner eingesetzt.

3. Chemisch geätzte Lötstencils

Beim chemischen Ätzen wird ein Fotolack und eine Säure- oder Laugenlösung verwendet, um Metall zu entfernen und Öffnungsmuster zu erzeugen. Es sind keine elektrischen Ströme oder Hochleistungslaser erforderlich, aber Chemikalien haben auch ein Limit und müssen nach einer gewissen Zeit ersetzt werden.

Sie sind kostengünstig und wir haben ein standardisiertes Verfahren dafür. Sie eignen sich für geringere Bauteildichte und große Bauteile. Der niedrige Preis hat jedoch seinen Preis: chemisches Ätzen führt zu Unterhöhungen und geneigten Seitenwänden, was die Paste-Freisetzung bei kleinen Öffnungen verschlechtert. Sie eignen sich gut für Hobbyzwecke.

Leistungsübersicht

Die Auswahl der richtigen Schablone hängt ab von:

• Rasterabstand der Bauteile
• Produktionsvolumen
• Kostenbeschränkungen
• Komplexität des Designs
• Anforderungen an die Paste-Freisetzung

Hier ist eine detaillierte Tabelle, die all diese Faktoren diskutiert.

Fazit

Die Leistung Ihres Leiterplattenmontageprozesses hängt stark von der Art der ausgewählten Schablone ab. Ich habe eine detaillierte Beschreibung aller Techniken mit den jeweiligen Problemen vorgestellt.

Laser-geschnittene Schablonen bieten eine zuverlässige, vielseitige Lösung und eignen sich für die meisten Standardanwendungen. Elektroform-Schablonen bieten außergewöhnliche Präzision und Paste-Freisetzung, sind jedoch teurer. Chemisch geätzte Schablonen bleiben eine kostengünstige Wahl für weniger anspruchsvolle Anforderungen. Das Verständnis der Eigenschaften und Einschränkungen jeder Schablonenart ermöglicht es, die beste Lösung für das spezifische Leiterplattendesign und die Produktionsanforderungen auszuwählen.

Wenn Sie laser-geschnittene Schablonen suchen, ist JLCPCB die beste Wahl. JLCPCB konzentriert sich auf hochwertige laser-geschnittene Schablonen mit optionaler Elektropolitur und Nanobeschichtung, um Ingenieuren gleichmäßiges Lötpastendrucken und höhere Ausbeuten bei der Montage zu ermöglichen.