SMD-Schablonen
SMD-Schablonen sind Präzisionswerkzeuge, die hohen Ansprüchen gerecht werden müssen, da sie im SMT-Prozess (SMT = surface mount technology) eine Schlüsselrolle einnehmen. Wir bieten foldende SMD-Schablonen an:
Lotpastenschablonen werden für das Aufbringen von Lotdepots auf der Leiterplatte verwendet. Anschließend werden in die Lotdepots die SMD-Bauteile (SMD = surface mount device) gesetzt und in einem nachfolgenden Reflow- oder Dampfphasenprozess gelötet.
Kleberschablonen kommen vorzugsweise bei Mischbestückungen als Ersatz für den Dispenser zum Einsatz und werden vor der Bauteilbestückung und dem Wellenlöten benötigt.
Frontplatte / Frontblende mit Aussparungen und Lasergravur, um Geäten einen noch hochwertigeren Charakter zu verschaffen.
Unsere gelaserten SMD-Schablonen (aus Edelstahl) sorgen für einen genauen Auftrag und Formstabilität der Lot- / Kleber-Depots, und tragen somit den kleinen Leiterbahnabstände und -breiten sowie den vielpoligen Bauteilen Rechnung. Unsere Laserschablonen sind somit für Fine Pitch und BGA-Bestückung geeignet.
Begriffe in dieser Design-Hilfe:
Top-Seite = Rakelseite, Draufsicht
Bot-Seite = dem Rakel gegenüberliegende Seite, Sicht von unten
Aperture = Öffnung in der Schablone, Schablonen-Pad
Schablonen-Anforderungen
Die Qualität der fertigen Baugruppe wird durch die verwendete SMD-Schablone maßgeblich beeinflusst. Die Größe der Öffnungen (Apertures) und Dicke der Schablone bestimmen die Menge und die Form der aufgebrachten Paste.
Die Aufgabe der SMD-Schablone ist hierbei:
- Präzises Aufbringen des Einsatzstoffes (Lotpaste, Kleber)
- Bildung der in Form und Größe definierten Depots
- Reproduzierbarkeit des Druckes
- Effektive Reinigung der Pads
- Wirtschaftlichkeit
Die Schablonendaten (nötige Öffnungen = Apertures) werden aus den Leiterplattendaten erzeugt (auf Wunsch mit Padverkleinerung) oder fertig vom Kunden geliefert.
Um ein optimales Ergebnis für die Produktion Ihrer SMD Schablonen zu gewährleisten, beachten Sie bitte folgende Design-Hinweise.
Schablonen-Dicke
Für die Wahl der Schablonen-Dicke (für Lotpaste) können Sie sich an folgende Richtwerte halten. Maßgebend ist immer das kleinste verwendete Bauelement. Das letzte Wort sollte im Zweifel immer Ihr Bestücker haben!
| Bauform | Raster (Pitch) | typische Schablonendicke | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Bauform | BGA | Raster (Pitch) | 1,25mm | typische Schablonendicke | 150µm – 200µm |
| Bauform | Finepitch BGA | Raster (Pitch) | 1,00mm | typische Schablonendicke | 115µm – 135µm |
| Bauform | Finepitch BGA | Raster (Pitch) | 0,50mm | typische Schablonendicke | 75µm – 125µm |
| Bauform | 0402 | Raster (Pitch) | typische Schablonendicke | 125µm – 150µm | |
| Bauform | 0201 | Raster (Pitch) | typische Schablonendicke | 75µm – 125µm | |
| Bauform | 01005 | Raster (Pitch) | typische Schablonendicke | 65µm – 90µm | |
| Bauform | PLCC | Raster (Pitch) | 1,25mm | typische Schablonendicke | 150µm – 250µm |
| Bauform | QFP | Raster (Pitch) | 0,65mm | typische Schablonendicke | 150µm – 175µm |
| Bauform | QFP | Raster (Pitch) | 0,50mm | typische Schablonendicke | 125µm – 150µm |
| Bauform | QFP | Raster (Pitch) | 0,40mm | typische Schablonendicke | 100µm – 125µm |
| Bauform | QFP | Raster (Pitch) | 0,30mm | typische Schablonendicke | 75µm – 125µm |
Faustregel zur Bestimmung der Schablonen-Dicke
Die dargestellte Schablonendicke ist abgerundet und somit an die verfügbaren Materialstärken angepasst! Die Standard-Dicke beträgt 150µm.
Ermittlung durch Aspekt Ratio und Area Ratio
Die Ermittlung der nötigen Schablonen-Dicke kann auch über Aspekt und Area Ratio erfolgen. Empfohlene Werte:
| Typ | Bleihaltig | Bleifrei | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Typ | Aspekt Ratio | Bleihaltig | >1,5 | Bleifrei | >1,7 |
| Typ | Area Ratio | Bleihaltig | >0,66 | Bleifrei | >0,8 |
Die Dicke von Kleberschablonen beträgt in der Regel 250µm.
Bearbeitung der Schablonen-Pads
Generell empfehlen wir ein Verkleinern der Schablonen-Pads (Apertures) um 10%. Dies kann beim Export der Pastendaten (beim Kunden) erfolgen oder durch uns vorgenommen werden.
Folgende Pad-Bearbeitungen werden auf Wunsch von Multi CB durchgeführt:
- Verkleinern der Pads um bis zu 10%
- Umlaufend gleiche Verkleinerung der Pads
Änderung der Padform
Generell sollten Sie (zusammen mit Ihrem Bestücker) eine Entscheidung bzgl. eckiger oder abgerundeter Pads treffen.
Wenn Sie vergleichsweise große Padflächen in Ihrem Design haben, kann das Hinzufügen von Ausbruchgittern zu den Apertures helfen, die Haftkräfte zu verringern.
Text auf der Schablone
Bei Multi-CB sind 100 Zeichen Text inklusive (mehr Text ist gegen einen geringen Aufpreis machbar). Beim Text wird unterschieden zwischen angelasert und durchgelasert.
Angelaserter Text
Schablonen werden generell von der Bottom-Seite her gelasert. Der produktionsbedingt konische Querschnitt ist dann auf der, der Rakelseite gegenüberliegenden Seite breiter und ermöglicht ein besseres Ablösen nach dem Lotpasten- / Kleber-Auftrag. Angelaserter Text steht somit auf der Bottom-Seite der Schablone.
Durchgelaserter Text
Wie der angelaserte Text, wird auch der durchgelaserte Text von der Bottom-Seite gelasert. Hier können sie entscheiden, ob der Text von der Bottom- oder Top-Seite her lesbar seien soll. Um eine korrekte Ausführung zu gewährleisten, wird durchgelaserter Text in einem Spezial-Font ausgeführt, welcher ein Ausbrechen der Buchstaben verhindert.
Platzierung der Leiterplattendaten
Wenn wir diesbezüglich keine Information vom Kunden bekommen, werden die Leiterplattendaten anhand der zur Verfügung stehenden Daten mittig auf der Schablone platziert. Also anhand der Leiterplattenkontur, oder der Pads (Kupfer). Wünschen Sie eine andere Platzierung, teilen Sie uns dies bitte bei Bestellung mit (Text, Skizze).
Bestellen Sie Ihre Schablone zusammen mit Ihren Leiterplatten, haben Sie im Idealfall die Schablonendaten bereits in den digitalen Produktionsdaten integriert und Ihre Bestellung um einen entsprechenden Hinweis ergänzt.
Beispiele für Standardlayer für Schablonendaten:
- EAGLE: tCream, bCream
- Target: PasteTop, PasteBot
- Protel: GTP, GTB
Schablonen-Aufnahme
Auf Wunsch versehen wir Ihre Schablone mit der benötigten Perforierung zur Aufnahme in alle gängigen, lizenzfreien Schnellspannsysteme / Spannrahmen.
Mögliche Systeme sind u.a.:
- QuattroFlex
- ZelFlex
- ESSEMTEC
- PAGGEN
- ...
Sende Sie uns in diesem Fall bitte ein Datenblatt des Spannrahmens mit Ihrer Bestellung, oder kontaktieren Sie uns.
Toleranzen
| Eigenschaft | Toleranz | ||
|---|---|---|---|
| Eigenschaft | Positionsgenauigkeit | Toleranz | +/- 5µm |
| Eigenschaft | Genauigkeit der Pad Geometrie | Toleranz | +/- 8µm |
IPC Richtlinie
In der IPC-Designrichtlinie für Druckschablonen (IPC-7525A) wird als mitgeltende Richtlinie für die Reinigung von Schablonen und Fehldrucken auf Leiterplatten die IPC-7526 (Stencil and Misprinted Board Cleaning Handbook) genannt.
Diese Richtlinie ist nicht käuflich und kann kostenlos von der IPC-Internetseite geladen werden. Eine deutsche Übersetzung ist zum jetzigen Zeitpunkt nicht geplant.
IPC-7526 – Kostenlos herunterladen
Unser Service
Bei der Produktion unserer SMD Laserschablonen legen wir größten Wert auf 100% Qualität. Darum vermessen wir nach der Herstellung Ihrer Schablone alle Pads auf die Maßhaltigkeit und auf das wirkliche Vorhandensein der Pads.
Passermarken
Das Aufbringen von Passermarken gewährleistet die richtige Positionierung der Schablone zur Leiterplatte, durch das Visionsystem des Bestückers.
Für Visionsysteme, welche von unten arbeiten, werden die Passermarken üblicherweise angelasert. Dies ist möglich, da Schablonen generell von unten gelasert werden.
Arbeitet das Visionssystem des Bestückers von oben, so werden die Passermarken wie ein Pad durchgelasert.
Die Anzahl der Passermarken wird vom Kunden vorgegeben, pro Einzel-LP in der Regel 3-4 Stück.
Typische Formen von Passermarken:
Nachbehandlung
- Inklusive: Finishbearbeitung durch beidseitiges Oberflächenbürsten in allen vier Richtungen, dadurch Reduzierung der Oberflächenrauhigkeit Rz auf ca. 1µm. Auf Wunsch versehen wir Ihre SMD-Schablone mit einem umlaufenden Kantenschutz.
- Aufpreispflichtig: Für mittlere Serien bieten wir Elektropolieren, für Großserien Nanoprotection an.
Siehe Endbehandlung SMD-Schablonen.
