Jak vybrat správnou šablonu pro desky plošných spojů pro vaši aplikaci

Ve výrobě elektroniky je přesnost zásadní. Vezměme si například tisk pájecí pasty: přesnost tohoto kroku přímo ovlivňuje umístění součástek, kvalitu pájení a v konečném důsledku i elektrický výkon a spolehlivost konečného produktu. Proto je tisk pájecí pasty tak důležitý, ať už pro prototypování nebo hromadnou výrobu, což šablonu pro desky plošných spojů činí nezbytnou.

Šablona pro desky plošných spojů, nazývaná také pájecí šablona, ​​SMT šablona nebo šablona pro desky plošných spojů, je základním nástrojem při SMT osazování. Používá se k přesnému nanášení pájky na desku plošných spojů. Dnešní trh nabízí mnoho různých typů šablon: laserem řezané šablony, galvanoplastické šablony, stupňovité šablony a další. Jak si tedy vybrat tu správnou, když čelíte různým požadavkům na produkt?

V následujícím článku se podíváme na to, co je šablona pro plošné spoje, jak funguje, jaké jsou hlavní typy a jak si vybrat tu správnou pro vaši aplikaci.

Co je šablona PCB?

Šablona pro plošné spoje (PCB) je ve skutečnosti tenký kovový plech. Na šabloně je mnoho přesných otvorů odpovídajících pozicím kontaktních plošek na desce plošných spojů, což umožňuje pájecí pastě pro PCB procházet těmito otvory a přesně se nanášet na určená místa, což usnadňuje následnou montáž součástek.

Můžeme vidět a šablona pájecí pasty jako druh stínítka. Jeho úkol je jednoduchý, jen zajistit, aby pájecí pasta byla nanesena přesně tam, kde má být, ve správném množství, ani více, ani méně. Jakmile je šablona zvednuta, pájka zůstane na desce, která je připravena k umístění SMD (device pro povrchovou montáž).

Je to trochu jako použití šablony ve spreji pro reklamu: barva se nanese pouze na vyříznuté oblasti, zatímco zbytek zůstává nedotčený.

Než se začaly používat šablony, musela se pájecí pasta nanášet ručně a dokážete si představit, jak pomalé to bylo. Po zavedení SMT šablon se celý proces zrychlil a stal se mnohem přesnějším. Proto dnes téměř každá SMT výrobní linka používá tento nepostradatelný nástroj.

Jak používat šablonu pro PCB?

Použití Šablona pro plošné spoje Správné provedení je klíčem k dosažení vysoce kvalitních pájených spojů. Zde je podrobný přehled.

Příprava: Nástroje a nastavení

Před použitím a pájecí šablona, připravte si následující:

Čistá deska plošných spojů

PCB vzorníku (v souladu s designem)

Stěrka

PCB pájecí pasta

Tiskový stroj nebo ruční nastavení

Správná příprava zajistí konzistentní výsledky při použití jakéhokoli SMT šablona.

Krok 1: Zajištění a zarovnání šablony

Umístěte šablona desky plošných spojů přes desku plošných spojů a přesně ji zarovnejte s kontaktními ploškami.

Zarovnání je zásadní. I nepatrné nesouosost v šablona pájecí pasty může způsobit vady, jako je přemostění nebo nedostatečné pájení.

Krok 2: Rovnoměrné nanesení pájecí pasty

Rozšířit Pájecí pasta pro plošné spoje přes PCB šablona pomocí stěrky.

Používejte rovnoměrný tlak a rychlost, abyste zajistili, že pasta vyplní všechny otvory v laserově řezané šablony or laserové šablony rovnoměrně.

Krok 3: Čistě odstraňte šablonu

Opatrně zvedněte SMT šablona vertikálně.

Čisté uvolnění zajišťuje, že Pájecí pasta pro plošné spoje ložiska zůstávají neporušená a dobře definovaná.

Krok 4: Kontrola a opravy

Po demontáži zkontrolujte desku plošných spojů pájecí šablona.

Zkontrolujte:

Chybějící pasta

Přebytečná pasta

Rozmazávání

V případě potřeby proveďte před zahájením instalace komponentů drobné úpravy.

Typy šablon pro plošné spoje a potřeby, které splňují

Existuje několik typů PCB šablona používané v průmyslu, podívejme se, jaké různé potřeby mohou splnit.

Zarámovaná SMT šablona

Jak název napovídá, zarámovaný SMT šablona je šablona upevněná na pevném hliníkovém rámu, což jí dává relativně stabilní celkovou strukturu. Tento typ pájecí šablony se široce používá ve velkoobjemové výrobě. Není snadno deformovatelná, udržuje konzistentní napětí, rovnoměrněji tiskne pájecí pastu na desky plošných spojů a je vhodná pro automatizované SMT montážní linky.  

Bezrámová SMT šablona

Bezrámový SMT šablona je sama o sobě nezávislá kovová fólie bez pevného rámu. Při použití je nutné ji zploštit a napnout pomocí opakovaně použitelného rámu. Ve srovnání s rámovanými šablonami nabízí nižší náklady, snadnější skladování a výměnu a je vhodná pro prototypování a malosériovou výrobu. Tento typ šablony pájecí pasty je ideální volbou, když jsou flexibilita a cenová efektivita nejvyšší prioritou.

Laserové SMT šablony

Laserová šablona je v současnosti nejběžnějším a nejpoužívanějším typem šablony na trhu. Jak název napovídá, vyrábí se laserovým řezáním. Přestože stěny otvorů nebo stěny apertur nejsou tak hladké jako u elektroformovaných šablon, uvolňování pájecí pasty je po leštění stále velmi dobré. Jednoduše řečeno, je levnější než elektroformované šablony a zároveň odolnější a přesnější než bezrámové šablony. Jak si tedy vybrat? Ať už se věnujete prototypování nebo hromadné výrobě, obvykle s ní nemůžete udělat chybu. Pokud nechcete utratit příliš mnoho, ale stále potřebujete spolehlivou přesnost, bude laserová šablona nejpraktičtější volbou.

Elektroformovaná SMT šablona

Elektroformované SMT šablony se vyrábějí technologií elektroformování, nikoli tradičním řezáním. Mají ultra hladké stěny otvoru a vynikající uvolňování pájecí pasty, díky čemuž jsou vhodné pro montáž s jemnou roztečí a mikrosoučástky. Ve srovnání s běžnými laserovými šablonami nabízejí elektroformované šablony vyšší přesnost, zejména pro složité, špičkové návrhy desek plošných spojů. Mimochodem, jsou relativně dražší.

Jak vybrat správnou šablonu pro DPS?

Výběr toho správného PCB šablona přímo ovlivňuje kvalitu produktu. Zde jsou klíčové faktory, které je třeba zvážit.

Tloušťka plechu z nerezové oceli

Tloušťka šablony určuje objem Pájecí pasta pro plošné spoje uloženo.

Silnější SMT šablona → více pasty

Ředidlo pájecí šablona → jemnější ovládání

Součástky s jemnou roztečí obvykle vyžadují tenčí laserem řezané šablony.

Velikost otvoru vytvořeného

Konstrukce clony v šablona pájecí pasty ovládá tvar a objem pasty.

Dobře navržené otvory v laserové šablony zlepšují uvolňování pasty a snižují defekty.

Materiál šablony

Většina PCB šablona výrobky jsou vyrobeny z nerezové oceli.

Nicméně, pokročilé elektroformovaná SMT šablona možnosti poskytují hladší stěny ve srovnání s tradičními laserově řezané šablony, zlepšení Pájecí pasta pro plošné spoje uvolnění.

Zarovnání šablony

Vysoce kvalitní šablona desky plošných spojů musí zajistit přesné zarovnání.

Špatné zarovnání vede k:

Špatně Pájecí pasta pro plošné spoje

Pájecí můstek

Montážní vady

Při výběru vždy ověřte přesnost zarovnání SMT šablona.

Přesnost zarovnání vs. aplikační scénář

Závěr

Od zjištění, co vlastně šablona je, až po rozhodování mezi laserovými šablonami, běžnými šablonami pro pájecí pastu a špičkovými galvanicky tvarovanými šablonami – každá vaše volba se nakonec projeví ve vašem konečném produktu.

Spolehlivá šablona pro SMT nanášení pájecí pasty na desky plošných spojů pomáhá přesně nanášet pájecí pastu, snižuje defekty, zvyšuje výtěžnost a šetří vám bolesti hlavy.

Ať už se věnujete prototypování nebo velkosériové výrobě, výběr správné šablony je velmi důležitý, pokud chcete konzistentní a dobré výsledky. Věříme, že jste si díky tomuto článku získali solidní znalosti o šablonách pro plošné spoje. Pokud si chcete šablony objednat nebo prodiskutovat budoucí spolupráci, neváhejte nás kontaktovat na PCBasic!

Nejčastější dotazy

1. K čemu se používá šablona pro plošné spoje?

A PCB šablona používá se k aplikaci Pájecí pasta pro plošné spoje na specifické oblasti desky plošných spojů během SMT osazování.

2. Jaký je rozdíl mezi pájecí šablonou a SMT šablonou?

Není mezi tím žádný zásadní rozdíl. Obojí pájecí šablona a SMT šablona odkazovat na stejný nástroj použitý pro Pájecí pasta pro plošné spoje tisk.

3. Proč se laserové řezané šablony hojně používají?

Laserově řezané šablony poskytují vysokou přesnost, hladké hrany a konzistentní výkon, což je činí ideálními pro většinu aplikací SMT.

4. Jak si vybrat správnou šablonu pro pájecí pastu?

Při výběru zvažte tloušťku, velikost otvoru, materiál a zarovnání šablona pájecí pasty.

5. Jsou elektroformované šablony lepší než laserové šablony?

Elektroformované šablony nabízejí lepší uvolňování pasty a hladší stěny než laserové šablony, ale jsou dražší.