SMT 스텐실 선택 방법

SMT 스텐실이란?

SMT 스텐실은 SMT(Surface Mount Technology) 납땜 공정에 사용되는 얇은 금속 시트로, SMT 납땜 공정에서 중요한 역할을 합니다. SMT 스텐실은 PCB의 SMD 패드에 솔더 페이스트를 직접 도포할 수 있게 해주며, 이는 리플로우 납땜 과정에서 오류와 결함을 방지하는 데 도움이 됩니다. 이로 인해 작업 완료 시 정확한 양의 솔더 피복이 가능합니다.

SMT 스텐실의 종류

솔더 페이스트 적용 방식에 따라 일반적으로 사용되는 세 가지 유형의 스텐실이 있습니다.

프레임 SMT 스텐실

프레임 PCB 스텐실은 대부분 바로 사용 가능합니다. 프레임 스텐실은 금속 프레임에 고정된 일반 레이저 컷 스텐실 시트로 구성됩니다. 이 유형의 스텐실은 프레임이 더 나은 안정성과 재사용성을 제공할 수 있기 때문에 대량 SMT 조립에 가장 적합합니다.

스텐실의 프레임은 PCB와 스텐실 간의 정렬 과정을 더 빠르고 정확하게 수행할 수 있게 해줍니다. 프레임 스텐실의 비용은 추가적인 프레임 지지가 필요하기 때문에 상대적으로 높습니다. 또한 프레임은 추가적인 저장 공간이 필요하고 관리가 더 복잡할 수 있습니다. 또한 스텐실을 무겁게 만들어 배송 비용이 증가합니다.

프레임리스 스텐실

프레임 스텐실과 달리 프레임리스 스텐실은 주변 프레임이 없어 프레임 스텐실보다 경제적입니다. 이 설계는 스텐실을 PCB에 직접 올려놓을 수 있게 해주며, 주로 취미용 및 반복되지 않는 용도에 적합합니다. 프레임리스 스텐실은 매우 가볍기 때문에 배송에 적합합니다.

추가적인 프레임 지지가 필요 없기 때문에 소량 PCB 인쇄에 더 적합하며 맞춤형 크기를 허용합니다. 프레임 스텐실과 마찬가지로 프레임리스 스텐실도 특정 PCB 설계 및 구성요소 배치에 맞게 맞춤화할 수 있습니다.

스텝 스텐실:

PCB에는 다양한 구성요소가 있으며, 각 구성요소는 납땜 공정 중 서로 다른 솔더 페이스트 요구사항을 가지고 있습니다. 일반 레이저 스텐실은 개구부 크기를 조정하여 솔더 페이스트 양을 조절할 수 있지만 스텐실의 전체 두께는 모든 곳에서 동일합니다.

납딩 효과 및 품질에 대한 더 높은 기준과 요구사항을 충족하기 위해 일부 엔지니어는 동일한 SMT 템플릿에서 여러 솔더 페이스트 두께를 요구하여 솔더 페이스트 양의 정밀한 제어를 달성합니다. 이러한 요구사항으로 인해 스텝 스텐실이 사용됩니다. 이는 동일한 스텐실에서 다양한 솔더 페이스트 두께를 인쇄할 수 있게 하여 솔더 부피의 정밀한 제어를 가능하게 합니다.

어떻게 자신의 SMT 스텐실을 선택할 것인가?

SMT 스텐실의 두께

스텐실의 두께는 PCB 패드에 도포되는 솔더 페이스트의 양을 결정하는 중요한 요소입니다. 스텐실 인쇄 과정 중 스텐실 시트의 바닥이 PCB 보드의 상단 표면과 접촉합니다. 따라서 스텐실의 두께는 PCB 패드 표면에 인쇄되는 솔더 페이스트의 두께를 결정합니다.

• SMT 스텐실의 두께는 PCB 구성요소의 밀도, 패키징 형태 및 크기, 핀 간격(또는 BGA 솔더 볼)에 따라 결정되어야 합니다. 구성요소 간 간격이 작으면 더 얇은 것을 사용합니다. 전체 PCB의 구성요소가 상대적으로 크면 더 두꺼운 스텐실을 사용할 수 있습니다.
• 동일한 PCB에 1.0mm 이상의 일반 간격 구성요소와 좁은 간격 구성요소가 모두 있는 경우, 스텐실의 두께는 PCB 보드의 대부분 구성요소 상태에 따라 선택되어야 합니다. 솔더 패드에 도포되는 솔더 페이스트 양을 줄이거나 늘리는 일반적인 방법은 스텐실의 패드 개구부를 조정하는 것입니다. PCB 설계 소프트웨어에서 이는 "솔더 페이스트" 레이어에서 수행됩니다.
• 구성요소가 현저히 다른 양의 솔더 페이스트를 요구하는 경우, 좁은 간격 구성요소에 대한 스텐실의 국소 얇게 만들기를 사용할 수 있습니다. 그러나 얇게 만드는 공정은 제조 비용이 더 높습니다. 따라서 스텐실의 중간 두께를 선택하여 솔더 페이스트 요구사항을 결정하는 타협을 할 수 있습니다.
• 일반 피치 구성요소의 경우 개구부를 1:1로 할 수 있습니다. 그러나 상당한 양의 솔더 페이스트를 요구하는 더 큰 구성요소의 경우 개구부 면적을 10-20% 증가시켜야 합니다. 0.65mm 및 0.5mm 핀 피치를 가진 OFP 및 기타 구성요소의 경우 개구부 면적을 10% 줄여야 합니다.

SMT 스텐실 재료

레이저 컷 SMT 스텐실에 사용되는 주요 재료는 스테인리스 스틸과 구리를 포함합니다. 스테인리스 스틸은 더 높은 경도, 더 긴 수명, 더 나은 부식 저항성을 가지고 있습니다. 반면 구리는 더 나은 전기 전도성을 가지고 있어 생산 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 스테인리스 스틸은 PCB 스텐실 제작에 가장 일반적으로 사용되는 재료입니다. 이는 의심할 여지 없이 PCB 스텐실 생산에 가장 적합한 재료입니다.

SMT 스텐실의 크기

smt 스텐실의 외곽 크기는 PCB 보드의 실제 크기에 따라 선택해야 합니다. 구체적으로는 생산 과정에서 오류를 방지하기 위해 PCB 보드의 형태 및 간격(선폭/선간격) 등의 매개변수를 기반으로 적절한 스텐실 시트 크기를 선택해야 합니다.

스텐실은 스텐실 크기가 아니라 스텐실의 유효 영역 내에 보드 데이터를 수용할 수 있을 만큼 충분히 커야 합니다. 유효 영역은 SMT 패드를 시트에 컷팅할 수 있는 중앙 영역을 의미하며, 나머지 공간은 스텐실 여백을 형성하여 컷팅할 수 없습니다. 그러나 어떻게 선택할까요?

SMT 크기 사양은 다양합니다.

아래 텍스트에서 JLCPCB의 프레임 스텐실에 대한 일반적으로 사용되는 사양 및 크기를 찾을 수 있습니다:

일부 전자 엔지니어의 경우 PCB 프로토타입이 때때로 10x10cm 이하의 크기에 있는 경우가 있습니다. 현재의 기존 스텐실을 사용하면 아래와 같이 스텐실 시트 면적의 상당 부분이 낭비되어 매우 비경제적인 상황이 발생합니다. 그리고 크고 무겁기 때문에 운송 및 보관이 불편합니다.

이러한 상황을 피하고 비용을 절감하기 위해, JLCPCB는 맞춤형 외곽 크기의 프레임리스 SMT 스텐실 제작을 지원하며, 가격은 $3부터 시작합니다! 프레임이나 다양한 종류의 접착제가 없어 공정을 단순화하고 생산 효율성을 향상시킵니다. 맞춤형 크기가 200x200mm보다 작은 경우 PCB와 함께 운송하여 운송 비용을 절약할 수도 있습니다.

아래 비디오를 통해 jlcpcb에서 smt 주문을 어떻게 하는지 알아봅시다.

결론

SMT 스텐실은 PCB 조립 공정에서 중요한 역할을 합니다. 증착되는 솔더 페이스트의 양을 제어하고 전자 구성요소의 정밀한 납땜을 달성할 수 있습니다. 적절한 스텐실 선택은 PCB 조립의 품질과 신뢰성에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.