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 folgende 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 Geräten 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:

  1. Präzises Aufbringen des Einsatzstoffes (Lotpaste, Kleber)
  2. Bildung der in Form und Größe definierten Depots
  3. Reproduzierbarkeit des Druckes
  4. Effektive Reinigung der Pads
  5. Wirtschaftlichkeit

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 Schablonendicke150µm – 200µm
Bauform Finepitch BGA Raster (Pitch) 1,00mm typische Schablonendicke115µm – 135µm
Bauform Finepitch BGA Raster (Pitch) 0,50mm typische Schablonendicke75µm – 125µm
Bauform 0402 Raster (Pitch)   typische Schablonendicke125µm – 150µm
Bauform 0201 Raster (Pitch)   typische Schablonendicke75µm – 125µm
Bauform 01005 Raster (Pitch)   typische Schablonendicke65µm – 90µm
Bauform PLCC Raster (Pitch) 1,25mm typische Schablonendicke150µm – 250µm
Bauform QFP Raster (Pitch) 0,65mm typische Schablonendicke150µm – 175µm
Bauform QFP Raster (Pitch) 0,50mm typische Schablonendicke125µm – 150µm
Bauform QFP Raster (Pitch) 0,40mm typische Schablonendicke100µm – 125µm
Bauform QFP Raster (Pitch) 0,30mm typische Schablonendicke75µm – 125µm

Faustregel zur Bestimmung der Schablonen-Dicke

SMD-Schablone Dicke Berechnung

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
TypAspekt Ratio Bleihaltig >1,5 Bleifrei >1,7
TypArea Ratio Bleihaltig >0,66 Bleifrei >0,8
SMD Schablone Berechnung via Aspekt Ratio und Area Ratio

Die Dicke von Kleberschablonen beträgt in der Regel 250µm.

Schablonen-Pads

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.

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.

Formen von SMD-Pads auf SMD-Schablone

Mögliche Änderungen der Padform.

Text auf der Schablone

Bei Multi-CB ist der Text auf der Schablone inklusive. Beim Text wird unterschieden zwischen angelasert und durchgelasert.

Angelaserter Text

Für angelaserten Text wird die Schablone gewendet, angelaserter Text steht somit auf der Top-Seite (Rakel-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.

Font für durchgelaserten Text einer SMD Schablone

Font für durchgelaserten Text

Positionierung der Leiterplattendaten auf der SMD-Schablone

Leiterplattendaten auf SMD-Schablone

Die Ausrichtung der Leiterplattendaten auf der SMD-Schablone folgt diesem Standard:

A) Kunde sendet Schablonen-Daten mit enthaltener Kontur / Datenpositionierung:

Es wird die Positionierung des Kunden übernommen.


B) Nur die Leiterplatten-(Nutzen)kontur liegt vor:

Die Schablone wird auf die Leiterplattenkontur zentriert.
Vorteil: Die Schablone deckt die gesamte Leiterplatte ab.

C) Leiterplatten-(Nutzen)kontur liegt nicht vor:

Die Schablone wird auf die Pastendaten (Pads) zentriert.

Soll Ihre SMD-Schablone abweichend vom Standard gefertigt werden (z.B. Zentrierung der Schablone auf Pastendaten bei vorliegender Leiterplattenkontur), geben Sie das bitte in den Anmerkungen an.

Standardlayer für Pastendaten / auch empfohlen für Schablonenkontur:

  • EAGLE: tCream, bCream
  • Target: PasteTop, PasteBot
  • Protel: GTP, GTB
  • KiCad: f.paste, b.paste

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

EigenschaftToleranz
EigenschaftPositionsgenauigkeitToleranz+/- 5µm
EigenschaftGenauigkeit der Pad GeometrieToleranz+/- 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:

SMD Schablone - Passermarken Beispiele

Nachbehandlung

Siehe Endbehandlung SMD-Schablonen.

Weitere Informationen