STUFENSCHABLONEN

INDIVIDUELLE LÖSUNGEN FÜR SPEZIELLE ANFORDERUNGEN

Die Anforderungen an die Produktion von SMD-Schablonen nehmen stets zu. Bei zahlreichen Anwendungen werden heute verschiedenste Bauteile auf einer Leiterplatte verwendet, was das Auftragen unterschiedlicher Lotpastenmengen in einem Druckvorgang voraussetzt. 

Bei einer Mischbestückung sind daher SMD-Schablonen gefragt, die teilweise mit Dickenabstufungen versehen sind. Sie sind als Stufen-, Step-up/down- oder Mehrebenen-Schablonen bekannt.

ANFORDERUNGEN AN STUFENSCHABLONEN

Bei einer Mischbestückung werden besondere Anforderungen an SMD-Schablonen gestellt.

Moderne elektronische Baugruppen bestehen in der Regel aus einer Vielzahl sehr kleiner Bauteile, feinen Rastern und einigen Elementen größerer Bauart. Dadurch müssen SMD-Stufenschablonen gewährleisten, dass in kleineren Bereichen eine größere Dicke für mehr Pastenvolumen vorhanden ist.

Diese Abstufungen werden durch additive oder subtraktive Verfahren erzeugt. 

Additiv aufgebaute Schablonen können nur galvanisch hergestellt werden, subtraktiv hergestellte Schablonen werden durch Ätzen oder mechanische Bearbeitung erzeugt. Ein Sonderfall sind Patchwork-Schablonen, bei denen in ausgestanzte Teilbereiche Patches in variabler Materialstärke eingebracht werden.

Alle diese Optionen sind teuer und zeitaufwendig, was eine breite Anwendung bisher verhindert hat.

Photocad hat gemeinsam mit LPKF ein eigenes, hocheffizientes Verfahren zur Herstellung von Stufenschablonen entwickelt.

Das neu entwickelte Step-up-Stencil-Verfahren ermöglicht es erstmalig, additiv aufgebaute Stufenschablonen preisgünstig und schnell anzubieten.

FAKTEN

  • Es sind Stufen in Schablonenstärken von 25 µm, 50 µm und 75 µm möglich
  • Geeignet für alle gängigen Typen von SMD-Schablonen
  • Photocad bietet zusätzlich eine Oberflächenveredelung

DIE VORTEILE UNSERER STUFENSCHABLONEN

  • Hohe Präzision, minimale Toleranzen
  • Verschiedene Stufenhöhen möglich
  • Geeignet für viele Schnellspannsysteme
  • Schnelle Fertigung nach individuellem Bedarf
  • Sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis

Punktgenaues Aufschweißen des Patches
Lasern der Padöffnung und Auftragen der Lotpaste

DAS NEUE STEP-UP-STENCIL-VERFAHREN

Bei unserer Step-up-Stencil-Methode werden auf ein Basisblech Patches in unterschiedlicher Dicke aufgeschweißt. Die Position der Patches wird präzise an der LPKF-Laseranlage ausgemessen um sie dann per Punktschweißverfahren durch Stickstoff mit dem Blech zu verschweißen. Dieser Vorgang ermöglicht eine variable Geometrie und eine große Haltbarkeit der Patches.

Nach dem Aufschweißen der Patches wird das SMD-Schablonen-Layout per Laser geschnitten. Beim Schneiden der Padöffnungen ergeben sich durch das Aufschmelzen des Edelstahlbleches saubere Innenwandungen.

Mit dieser Methode können die Abstände zwischen Stufe und Padöffnung sehr klein gehalten werden.
Diese Stufenschablonen haben gegenüber subtraktiv hergestellten Schablonen eine höhere Standzeit, da die Festigkeit der Oberfläche durch diese Behandlung noch verstärkt wird. 

Das Ergebnis lässt sich durch Elektropolieren und eine Nanobeschichtung weiter veredeln.

FAQ

Wann wird der Einsatz von Stufenschablonen empfohlen?

Eine Stufenschablone sollte erst dann zum Einsatz kommen, wenn die gängigen Varianten von lasergeschnittenen SMD-Schablonen nicht mehr ausreichen. Das kann v.a. der Fall sein, wenn ein hoher Bauteilemix und somit unterschiedlicher Lotpasten-Bedarf gegeben sind. Auch ein notwendiger zweiter Aufdruck wäre ein entsprechender Anwendungsfall.

Was gilt es zu beachten?

Beim Design der Stufenschablonen sind besondere Richtlinien zu beachten, die sich v.a. auf die Anordnung und Höhe der Stufen und die Einhaltung notwendiger Abstände zwischen den Bauteilen und den Stufenkanten beziehen. Auch die Wahl einer flexiblen Rakel, ebenso wie Rakelrichtung und -Druck sind entscheidende Faktoren bei der Nutzung von Stufenschablonen.

Welche Schnellspannsysteme können verwendet werden?

Photocad bietet zwei Schnellspannsysteme für SMD-Schablonen an, Quattro-Flex und VectorGuard. Beide Systeme sind für Stufenschablonen geeignet.