Wszystko o szablonach do montażu SMT

Czym są szablony?

Technologia montażu powierzchniowego SMT (z języka angielskiego Surface-Mount Technology) jest metodą, w której elementy elektroniczne są umieszczane bezpośrednio na powierzchni płytki drukowanej. Szablon jest przeznaczony do równomiernego naniesienia pasty lutowniczej na puste płytki drukowane. Precyzyjne nałożenie pasty jest bardzo istotne. Również bardzo ważne jest nałożenie pasty w odpowiedniej ilości i w odpowiednim kształcie. Szablon jest niezbędny do zapewnienia montażu elementów z odpowiednio dużą wydajnością.

Szablon jest narzędziem zapewniającym precyzyjną aplikację pasty lutowniczej w zadane miejsca, jednocześnie zapewnia wielokrotną możliwość powtarzania tego procesu. Pata lutownicza jest drukowana poprzez otwory szablonu, tworząc warstwę, utrzymującą elementy elektroniczne na właściwym miejscu. Szablon zapewnia dokładność, niezbędną do wykonania lutowania we właściwym miejscu obwodu drukowanego. Sposób zaprojektowania szablonu może się różnić w zależności od grubości, rozmiaru i kształtu pól lutowniczych,

Jak powstają szablony?

Jest kilka sposobów wykonywania szablonów:

– wycinane laserowe

– trawienie chemiczne

– elektroformowanie

– mieszane – połączenie trawienia i cięcia laserowego

W metodzie chemicznej szablon powstaje przez obustronne wytrawienie otworów w nierdzewnej blasze. Ściany otworów nie są przez to całkowicie pionowe, lecz mają kształt klepsydry, zwężając się w środku. Takiej wady nie ma metoda laserowa. Tutaj każde otwarcie, dla każdego elementu, jest po kolei precyzyjnie wycinane przez promień lasera. Ostatnim etapem jest polerowanie krawędzi otworów tak aby uzyskać odpowiednią ich gładkość.

Gotowy szablon jest umieszczany i wyrównywany dokładnie nad płytką drukowaną. Pasta lutownicza jest przeciskana przez jego otwory. Po czym szablon jest usuwany. Jest rzeczą istotną aby ilość pasty lutowniczej była zgodna ze specyfikacją projektu. Gdy jest jej zbyt mało, może to skutkować nienależytym połączeniem elementu z obwodem drukowanym. Z kolei nadmiar pasty może powodować zwarcia, które zaburzą pracę całego urządzenia elektronicznego.

Typy Szablonów

Istnieją cztery rodzaje szablonów: prototypowe, z ramką, bez ramki oraz szablony ręczne. Każda ma inną funkcję.

1) Szablony prototypowe to specjalnie zaprojektowane szablony wycinane laserowo przeznaczone jednocześnie do kilku różnych płytek PCB. Są one zwykle przeznaczone do drukowania ręcznego.

2) Szablony z ramką to szablony wycinane laserowo, zamontowane na stałe na ramie aluminiowej tamie. Przeznaczone są do szybkiego drukowania na dużych produkcji seryjnych.

3) Szablony bez ramek nie wymagają stałego mocowania do ramy. Są przydatne do produkcji krótkoterminowej i prototypów.

4) Szablony ręczne są używane do drukowania pojedynczych elementów na płytce drukowanej. Ogólnie rzecz biorąc, są one wykorzystywane w sytuacjach przeróbek, ale mogą być również wykorzystywane do opracowywania prototypów. Szablon zawiera flagę, która umożliwia ręczne trzymanie szablonu.