레이저 컷 스텐실이란 무엇인가요? PCB 어셈블리 가이드

기존 PCB 조립 공정은 납땜 전에 전자 부품을 수작업으로 배치해야 했습니다. 그러나 전자 인쇄 회로 기판의 복잡성이 증가하고 소형화가 필요해지면서 SMT 스텐실을 이용한 기계적 조립과 솔더 페이스트 도포가 필수가 되었습니다. 작은 회로 기판 위에 많은 소형 부품을 배치하고 납땜하는 것은 더 이상 실용적이지 않습니다. 스텐실은 표면 실장 부품의 수작업 납땜과 그로 인한 불균일성을 대체합니다. 표면 실장 장치(SMD)의 독특한 도구로서 레이저 스텐실은 솔더 페이스트를 정확한 위치에 도포하는 데 도움을 줍니다.

PCB 스텐실은 일반적으로 스테인리스강 박판 금속판에 표면 실장 부품용 개구부를 만들어 제조됩니다. 레이저 기계가 회로 패턴에 맞춰 스텐실을 절단하며, 이는 부품이 설치되는 위치와 일치합니다.

JLCPCB는 정밀한 개구부를 가진 고품질 레이저 컷 스텐실을 제공하여 정확한 솔더 페이스트 도포와 신뢰할 수 있는 조립을 보장합니다.스텐실은 회로 기판 위에 놓이며 기준점(fiducial mark)이라 불리는 등록 지점을 이용해 완벽하게 정렬됩니다. 정렬 후에는 금속 스퀴지로 솔더 페이스트를 도포합니다. PCB 스텐실을 사용하면 솔더 페이스트 도포 과정이 빨라지고 더 쉽고 정확해집니다. 현재 가장 널리 사용되는 PCB 부품 납땜 기술은 SMT입니다.

1.    레이저 스텐실이란?

레이저 스텐실은 PCB 제조 시 부품을 조립하기 위해 사용되는 스텐실의 한 종류입니다. 공정에 따라 레이저 컷, 화학 에칭, 전기 주조의 세 가지 유형이 있습니다. 레이저 스텐실은 일반적으로 스테인리스강 박판으로 만들어지며, 다른 두 유형보다 더 정밀합니다. 표준 레이저 컷은 더 미세한 결과를 내어 높은 정밀도를 달성하는 데 도움이 됩니다. 또한 화학 에칭 공정에 비해 더 일관된 결과를 제공합니다. 다만 이 공정은 화학 환경에 의존하지 않으므로 습기 차단막이 필요 없습니다.

주문 시 프레임 유무를 선택할 수 있습니다. 프레임 스텐실은 자동화 및 반자동 스텐실 기계에 사용되며 선택 가능한 여러 표준 크기가 있습니다. 프레임이 없는 스텐실은 일반적으로 수작업 납땜에 사용되며 필요에 따라 스텐실 크기를 맞춤 제작할 수 있습니다. 이제 이러한 용어들을 하나씩 살펴보고 SMD 스텐실에 대한 최종 결론을 내려봅시다.

2.    PCB 스텐실은 무엇으로 만들어지나요?

스크린 프레임은 주로 이동식 프레임과 고정식 프레임으로 분류됩니다. 이동식 프레임은 강판을 프레임에 직접 부착하며 템플릿 프레임은 반복 사용할 수 있습니다. 고정식 프레임은 와이어 메시를 접착제로 형상에 부착합니다. 고른 강판 장력(일반적으로 35~48 N/cm²)으로 견고한 프레임을 쉽게 얻을 수 있습니다. 다음은 프레임 유무에 따른 스텐실의 주요 차이점입니다.

3.    컷팅 대 에칭 속도

큰 피처(>300 μm)와 비용 민감도가 낮은 덜 까다로운 애플리케이션의 경우 에칭 스텐실은 낮은 가격대에서 수용 가능한 대안이 될 수 있습니다. 그러나 미세 피치 작업에서는 레이저 컷 스텐실이 에칭을 능가합니다. 레이저 시스템은 화학 에칭에 비해 훨씬 빠른 스텐실 제작 시간을 제공합니다.

  ⦁    레이저 컷팅 속도 최대 100 mm/s

  ⦁    일반적인 스텐실 컷팅 시간 < 1시간

  ⦁    에칭 속도 10-25 μm/분(수직)

  ⦁    박판 에칭 시간 1.5~4시간

  ⦁    레이저는 에칭보다 약 4-10배 빠름

더 느린 에칭 공정은 처리량을 제한합니다. 레이저는 빠른 턴어라운드를 제공하여 프로토타입핑 및 소량 스텐실 수요에 유리합니다. 정밀 레이저 컷팅은 약 25 μm 정밀도와 최소 150 μm까지의 스텐실 개구부 치수에 ±10 μm 공차를 안정적으로 달성할 수 있습니다. 레이저는 100 μm 미만의 개구부도 절단할 수 있습니다.

4.    SMT 스텐실 사용하기:

모든 회로 기판 스텐실은 강판 또는 박판에 개구부나 구멍을 형성하여 만들어집니다. 이 공정은 레이저로 보조되며 위치는 SMT 부품이 삽입될 지점을 나타냅니다. 스텐실은 PCB 표면 위에 놓이며 기준 마크와 완벽하게 정렬됩니다. 스텐실 제조의 일반적인 공정은 다음 단계로 구성됩니다:

1단계: PCB 스텐실 공정은 레이저를 이용해 스테인리스강 박판 베이스 시트에 표면 실장 부품이 삽입되어야 하는 지정된 위치에 정확히 모든 개구부를 절단하는 것으로 시작됩니다.

2단계: 스텐실을 PCB 상단에 놓고 기준 마크를 이용해 완벽하게 정밀하게 위치시킵니다.

3단계: 정렬 후 금속 스퀴지 블레이드를 사용해 솔더 페이스트를 기판 위에 도포합니다.

4단계: 표면 실장 부품이 설치되어야 할 PCB 기판에 솔더 페이스트를 도포합니다.

5단계: 스텐실을 제거한 후 모든 부품을 기판 위에 배치할 수 있습니다.

결론:

PCB 스텐실은 PCB 제조의 모든 단계에서 정확성을 보장하는 데 필수적인 도구입니다. 과도한 솔더 페이스트나 기타 불량이 쌓이는 것을 방지하여 회로 기판이 제대로 작동하도록 도와줍니다. 레이저 컷 스텐실은 미세 피치 SMT 인쇄에서 뛰어난 정밀도와 수명을 제공합니다. 그러나 해상도 요구사항이 덜 엄격한 경우 에칭 스텐실은 저렴한 비용 옵션을 제공할 수 있습니다.

대상 PCB, 부품 및 솔더 페이스트의 특성을 평가하여 어떤 제조 방법이 애플리케이션 요구사항에 가장 적합한지 결정해야 합니다. 두 기술 모두 지속적으로 개선되고 있지만, 전자 조립이 점점 더 소형화됨에 따라 레이저 컷 스텐실이 여전히 우위를 유지할 것으로 예상됩니다. 또한 PCB 조립 요구사항에 적합한 PCB 솔더 페이스트 스텐실을 얻으려면 올바른 파트너를 찾는 것이 중요합니다.

JLCPCB는 빠른 턴어라운드와 우수한 치수 정밀도로 전문적인 SMT 스텐실 제조를 제공합니다. 프로토타입 제작이든 양산 준비든 JLCPCB의 원스톱 PCB 제조 및 조립 서비스는 일관되고 신뢰할 수 있는 결과를 보장합니다.