Waarom Step Stencils onmisbaar zijn in jouw PCB-productie

Miniaturisatie van elektronische toestellen en onderdelen is een echte trend. Ontwerpers zoeken constant de fysieke grenzen van produceerbaarheid op. Het gevolg is dat de openingen of ‘apertures’ in stencils steeds kleiner worden. Wie weet de tijd nog dat een component van 2 bij 3 mm al klein was? Nu zijn we bezig met componenten van 0,4 bij 0,2 mm!

Zodra het ontwerp vastligt en de PCB’s en componenten aangekocht zijn, is de volgende belangrijke stap de assemblage op de productielijn. Hierbij spelen stencils een grote rol.

Miniaturisatie van PCB componenten doorheen de jaren.

Traditionele stencils vs. Step Stencils

De gekende traditionele stencils hebben over de ganse oppervlakte dezelfde dikte. Door de miniaturisatie is er echter meer nood aan stencils voorzien van gebieden met meer of minder dikte. Dit zijn de zogenaamde ‘stepped stencils.’

De minimumafmetingen van de apertures zijn afhankelijk van de stencildikte. Kleinere gaten vereisen een dunner stencil. Dit vraagt dan ook om aangepaste soldeerpasta’s.

Voorbeeld van een Step Stencil

–

Het belang van soldeerpasta

Soldeerpasta is een mengsel van fijnkorrelig soldeerpoeder gemengd met een gelflux. Het is continu onderhevig aan evolutie. De korrelgrootte van de soldeerpasta bepaalt het vullen van de apertures. Hoe dunner het stencil, hoe minder de pasta kleeft tegen de stencilwand en hoe meer pasta op de PCB overgedragen zal worden.

Twee decennia geleden gebruikten ze in de standaard soldeerpasta’s nog poeder met korrelgrootte 25 – 45µm, nu zijn de korrelgroottes slechts 15 -25µm.

Met de huidige soldeerpasta moeten machines complexe elektronische borden repetitief nauwkeurig en met uiterst hoge precisie bedrukken. Een robuust, stabiel en hoogtechnologisch machine-ontwerp is hierbij cruciaal.

PCB-productie overtreffen met de ESE-stencilprinter

De US-X serie printers van het gerenommeerde Zuid-Koreaanse ESE heeft alles in huis om aan de hoogste productievereisten te voldoen en deze zelfs te overtreffen.

Het hart van de machine is hun unieke en robuuste printtafel met 4 spindels en 3 onafhankelijke lineaire assen. Dit ontwerp is uniek en cruciaal en zorgt voor een stabiele druknauwkeurigheid van 10,0 µm, gekoppeld aan een verbluffende 12,5µm repetitieve nauwkeurigheid.

De robuuste, nauwkeurige en unieke printtafel van de ESE Stencilprinter.

De ESE US-X serie is een zeer complete machine met enkele interessante functies:

• intuïtieve software-interface
• 2D inspectie,
• under stencil cleaner,
• automatisch plaatsen van ondersteuningspennen,
• pasta hoogtemeting,
• SPI terugkoppeling,
• naadloos bordklemsysteem,
• interne klimatisatie
• snelle camera

Terugkoppeling van correctiewaardes vanuit een SPI systeem

Een Solder Paste Inspection (SPI) machine is van essentieel belang in een SMD-productielijn. Een SPI bekijkt de vorm, het volume, de dekking en positionering van de gedrukte soldeerpasta op de kaarten. Vallen deze buiten de vooropgestelde toleranties, dan meldt de SPI dit en kan ze relevante data uitwisselen met de ESE printer.

Zo geeft de SPI bijvoorbeeld aan dat er bij verstopte stencil apertures in de ESE printer een extra reinigingcyclus dient te gebeuren. Indien nodig corrigeert het ook de uitlijning.

Een toonaangevende fabrikant van automatische inspectiesystemen voor elektronische componenten is SAKI Corporation. Hun 3D Solder Paste Inspection (SPI) machine inspecteert het gehele PCB-oppervlak uiterst nauwkeurig en snel.

ESE Stencil Printer US-X-Series

SAKI 3D Solder Paste Inspection (SPI)

De samenwerking tussen de ESE-printer en SAKI-SPI zorgt voor een betrouwbare productie van halfgeleiders en PCB’s.

Graag meer info?

Neem gerust contact op!