Die Herstellung von Leiterplatten umfasst viele Prozesse, darunter die Herstellung einer Platine und verschiedene Techniken für die Komponentenverbindungen. Einn SMT-Schablonen werden für die Leiterplattenmontage verwendet. SMT steht für OberflächenmontagetechnikSMT-Schablonen gelten heute als wichtigstes Werkzeug der Leiterplattenherstellung. Bei diesem Verfahren wird Lötpaste auf die Leiterplatte aufgetragen, um SMD-Bauteile oder -Komponenten anzuschließen. Dieser Prozess beinhaltet die Herstellung einer hochwertigen Leiterplatte.
Hier erfahren Sie, wie dieser Prozess angewendet wird und welche Funktionen er bietet. Lassen Sie uns beginnen.
1. Was ist eine SMT-Schablone?
Eine PCB-Schablone ist eine Edelstahlfolie, in die mit Lasern Löcher entsprechend den Anschlüssen oder Pins der mit der Leiterplatte verbundenen Komponenten eingearbeitet sind. Dieser Prozess dient zum Auftragen von Lötpaste auf die Leiterplatte. Anschließend durchläuft die Leiterplatte verschiedene Prozesse, wie beispielsweise den Anschluss von SMDs, Lötung, automatisierte optische Abbildung, durch das Loch, und schließlich Welle Lötung.
Der Anschluss von SMD-Bauteilen auf der Leiterplatte ist eine sensible Angelegenheit, da die Bauteile klein sind und hohe Präzision und Handhabung erfordern. Eine SMT-Schablone ist daher die beste Option für den fehlerfreien und ineffizienten Anschluss dieser Bauteile auf Leiterplatten.
SMT-Schablonen werden entsprechend der PCB-Struktur hergestellt und Lötpaste auf die Platine aufgetragen. Nach dem Trocknen werden die Komponenten auf den Platinen verbunden.
1.1 Definition
Eine SMT-Schablone ist eine dünne Metallfolie, die für den SMT-Prozess verwendet wird und optimales SMT-Löten ermöglicht. Mit dieser Methode können wir Lötpaste auf SMD-Pads von Leiterplatten auftragen, was fehlerfreie Reflow-Lötprozesse ermöglicht.
1.2 Der Prozess der Schablonenherstellung
Entwurfsprozess
● Für die Gestaltung von SMT-Schablonen stehen verschiedene Tools zur Verfügung, beispielsweise CAD, mit denen das PCB-Layout erstellt werden kann. Das entworfene Layout enthält Pad-Konfigurationen an der richtigen Stelle, die das Auftragen der Lötpaste erleichtern. In diesem Schritt werden verschiedene dimensionale Merkmale der Schablone, wie Dicke, Durchmesser und Layout entsprechend der Platinenkomponentenverbindung, definiert.
Wählen Sie die erforderlichen Materialien aus
● Je nach Anwendung und Projektbedarf werden für Schablonen unterschiedliche Materialien verwendet. Am häufigsten werden jedoch Nickel oder Stahl verwendet. Die Dicke dieses Materials liegt im Bereich von 0.1 mm bis 0.25 mm.
Ätzprozess
● Das im ersten Schritt erstellte Design wurde zum Schneiden von Schablonen mit einem hochpräzisen Laser verwendet. Wenn das Schablonenmaterial eine Fotolackbeschichtung aufweist, wird das chemische Ätzverfahren zum Schneiden gemäß dem Design verwendet.
Schablonenreinigung
● Durch das Entfernen der Staubpartikel auf der Oberfläche der Schablone wird diese sauber.
Schablonenoberflächenbehandlung
● Das Polieren der Schablonenoberfläche dient dazu, anhaftende Lötpaste zu entfernen und sie für die Platine, auf der sie verwendet werden soll, zuverlässig zu machen.
Inspektion und Verpackung
● In diesem letzten Schritt wird eine Endkontrolle durchgeführt, um sicherzustellen, dass alle Abmessungen den Anforderungen entsprechen, und um die Pakete für die Lieferung vorzubereiten.
1.3 Die Bedeutung von SMT-Schablonen
Hier sind einige Hauptvorteile der Verwendung von SMT-Schablonen:
1. Die Verwendung von SMT-Schablonen mit Lötpaste verringert die Wahrscheinlichkeit von Kurzschlüssen. Wenn kein SMT vorhanden ist, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit von Kurzschlüssen auf Ihrer Platine.
2. Die Verwendung von SMT-Schablonen mit Laserschnitt sorgt für gleichmäßige Lötpastenschichten auf der Platine ohne Lücken und ermöglicht ein reibungsloses Löten.
3. SMT-Schablonen sorgen für glatte Pad-Wände für das richtige Design der Platine, und jede Platine stellt einen solchen Layouttyp her.
4. Der andere Vorteil besteht darin, dass es fehlerfreie und glatte Öffnungen für die Platine bietet.
5. Dieser Prozess ermöglicht außerdem die genaue Positionierung des Pads an der erforderlichen Stelle und trägt zur Genauigkeit beim Drucken der verwendeten lasergeschnittenen Schablone bei.
2. Arten von SMT-Schablonen
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SMT-Schablonentyp
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Details
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Vorteile
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Mängel
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Gerahmte SMT-Schablone
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Diese Art von Schablone wird mit einem Rahmen befestigt und gespannt, um genaue Druckergebnisse zu erzielen.
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Langlebig, zuverlässig, für die Massenproduktion geeignet und mit glatter Blende ausgestattet
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Es ist im Vergleich zu rahmenlosen Schablonen teurer und bietet weniger Flexibilität für verschiedene Projekte.
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Rahmenlose SMT-Schablone
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Diese Schablone ist nicht an einen Rahmen gebunden und verfügt über wiederverwendbare Funktionen für verschiedene Rahmen.
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Kostengünstig, benötigt wenig Platz, wird für die Produktion kleiner Stückzahlen verwendet
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Es weist eine geringe Genauigkeit auf, da es manuell angewendet und erfordert Flexibilität für verschiedene Schaltkreisverbindungen.
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Prototyp-SMT-Schablone
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Dieser Schablonentyp bietet Anpassungsfunktionen basierend auf CAD- oder Gerber-Dateien von Prototypen.
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Es reduziert die Zeit für den PCBA-Prozess und reduziert Fehler beim Drucken. Es benötigt keinen Rahmen und wird für manuelle Prozesse verwendet.
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Es wird nicht für die Massenproduktion verwendet und erfordert daher häufig einige Änderungen.
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Galvanisch geformte SMT-Schablone
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Dieser Schablonentyp basiert auf Nickel und dem zur Herstellung dieser Schablone verwendeten Galvanoformungsverfahren. Er wird normalerweise für µBGAs verwendet.
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Seine Hauptmerkmale sind Pitch und hohe Genauigkeit. Gut bedruckbar und langlebig. Wird für komplexe Leiterplattentypen verwendet
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Da es sich um komplexe Herstellungsprozesse handelt, die es teuer machen. Es wird nicht für Kleinserien verwendet
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Kapton-Schablone
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Es werden Kapton-Materialien verwendet, da diese sich am besten für den Handlötprozess eignen.
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Es eignet sich am besten für den Handdruck und ist auch flexibel für die Prototypenentwicklung.
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Es ist nicht zuverlässig, da metallische Schablonen zwar Funktionen bieten, jedoch nicht über die Funktionen verfügen, die für die Massenproduktion erforderlich sind.
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3. Wie funktionieren SMT-Schablonen?
Eine Schablone ist ein dünnes Blatt aus verschiedenen Metallen wie Aluminium oder Edelstahl. Sie verfügt über kleine Öffnungen, die dabei helfen, das Design auf die Platte zu drucken.
Für die Anwendung auf der Platine wird die Schablone auf der Oberseite der Platine auf dem Rahmen positioniert. Anschließend wird die Lötpaste gleichmäßig auf die Schablone aufgetragen. Durch das Passieren der Öffnungen erhält die Lötpaste die dem Design der Platine entsprechende Größe. Die Menge der aufgetragenen Paste wird durch kleine Löcher kontrolliert und trägt zu einem präzisen Lötprozess der Platine bei.
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4. Wie wähle ich eine geeignete SMT-Schablone aus?
Dicke
● Überprüfen Sie zunächst die Dicke der Schablone, die den angeschlossenen Komponenten, der Verpackungsart und -größe sowie dem Abstand zwischen den Pins der Komponenten entsprechen muss.
Werkstoff
● Verwenden Sie Materialien, die langlebig, langlebig, hart und korrosionsbeständig sind. Für lasergeschnittene SMT-Schablonen werden üblicherweise Edelstahl und Kupfer verwendet. Edelstahl bietet eine längere Lebensdauer und höhere Härte, während Kupfer eine gute elektrische Leitfähigkeit bietet.
SMT-Schablonengröße
● Bevor Sie eine Schablone auswählen, müssen Sie die Abmessungen der Platine überprüfen. Normalerweise werden Schablonen anhand der Form und des Platzes der Platine ausgewählt, z. B. anhand der Linienbreite und des Zeilenabstands.
Für die Leiterplattenbestückung ist die Bedeutung der SMT-Schablone unbestreitbar. Sie ermöglicht die Kontrolle der aufgetragenen Lötpaste und hilft, die Bauteile auf der Leiterplatte korrekt zu verbinden. Die Verwendung der richtigen SMT-Schablonentypen und -abmessungen trägt zu einer qualitativ hochwertigen und projektgerechten Leiterplattenfertigung bei. Dieses Verfahren ist mittlerweile ein wichtiges Rückgrat für die hochwertige Lötpastenabscheidung im SMT-Prozess.
