PCB 조립은 특히 인쇄 단계에서 간단한 공정이 아닙니다. 작은 실수라도 PCB를 손상시키거나 고장으로 이어질 수 있습니다. 오류는 일반적으로 솔더 접합부 실장에서 발생하지만, PCB 패드PCB 스텐실은 부품 조립 중 오류 발생 가능성을 줄여줍니다. PCB 스텐실을 사용하면 모든 솔더 접합부를 한 번에 기판에 실장할 수 있어 시간을 크게 절약할 뿐만 아니라 솔더 접합부 오류를 방지할 수 있습니다. 따라서 PCB 스텐실을 제대로 이해하는 것이 매우 중요합니다. 이 가이드에서는 스텐실의 종류, PCB 스텐실 설계 시 고려 사항, 그리고 스텐실 제작 과정을 포함하여 PCB 스텐실에 대해 알아야 할 거의 모든 것을 설명합니다.
PCB 스텐실이란?
PCB 스텐실(스틸 메시라고도 함)은 솔더 페이스트 도포를 보조하는 주요 기능을 합니다. 베어 PCB의 정확한 위치에 정확한 양의 솔더 페이스트를 도포합니다. 스텐실은 스텐실 프레임, 와이어 메시, 그리고 강판으로 구성됩니다. 스텐실에는 PCB에 인쇄해야 하는 위치에 맞는 수많은 구멍이 있습니다. 스텐실을 제거하면 스텐실 구멍의 형성에 따라 솔더 페이스트가 기판에 도포됩니다. PCB 스텐실은 베어 PCB 기판의 지정된 위치에 솔더 페이스트를 도포하여 패드와 부품 사이의 솔더 접합부의 전기적 연결이 완벽하게 이루어지도록 도와줍니다.
PCB 스텐실은 무엇으로 만들어졌나요?
- Frame
스크린 프레임은 크게 이동식 프레임과 고정식 프레임으로 구분됩니다. 이동식 프레임은 철판을 프레임에 직접 부착하여 템플릿 프레임을 반복적으로 사용할 수 있도록 합니다. 고정식 프레임은 접착제를 사용하여 와이어 메시를 프레임에 부착합니다. 견고한 프레임은 일반적으로 35~48 N/cm²의 일정한 철근 장력을 통해 형성됩니다.
- 시트
구리, 스테인리스 스틸, 니켈 합금, 폴리에스터와 같은 소재를 사용할 수 있습니다. 스텐실은 일반적으로 뛰어난 기계적 특성을 가진 고급 301/304 등급 스테인리스 스틸 시트를 사용하여 스텐실의 수명을 크게 연장합니다.
- 망사
메시는 철판과 프레임을 고정합니다. 스테인리스 스틸 또는 폴리머 폴리에스터 메시가 사용됩니다. 약 100메시의 스테인리스 스틸 와이어는 충분한 장력을 제공하지만, 시간이 지남에 따라 변형되고 장력이 약해질 수 있습니다. 폴리에스터 메시는 내구성이 뛰어나고 수명이 더 깁니다.
- 점착제
접착제는 메쉬 프레임과 강판을 결합합니다. 템플릿 제작 시 강력한 접착력을 유지하고 다양한 판재 세척제를 사용한 강력한 세척에도 견딜 수 있는 중요한 역할을 합니다.
회로 기판 스텐실의 종류
프레임 PCB 스텐실
이 제품은 스텐실 프레임에 영구적으로 장착되는 레이저 커팅 솔더 페이스트 스텐실입니다. 메시 테두리를 사용하여 프레임 내부의 스텐실 포일을 팽팽하게 잡아줍니다. 프레임형 PCB 스텐실은 16밀 피치 이하의 대량 스크린 인쇄에 적합합니다. 프레임형 스텐실은 매끄러운 개구부 벽, 우수한 인쇄 성능, 그리고 극심한 마모에도 견딜 수 있는 깔끔한 레이저 커팅 개구부를 특징으로 합니다.
프레임리스 스텐실
프레임리스 PCB 스텐실(포일이라고도 함)은 레이저로 절단된 스텐실로, 프레임에 영구적으로 접착할 필요가 없으며, 스텐실 텐셔닝 시스템이라고 하는 재사용 가능한 스텐실 프레임과 함께 사용됩니다. 프레임리스 SMT 스텐실은 프레임이 있는 스텐실보다 저렴한 비용으로 고급 품질과 탁월한 성능을 제공합니다. 프로토타입 인쇄 회로 기판 조립 또는 소량 생산으로 저장 공간 요구 사항도 줄이는 데 도움이 됩니다.
프로토타입 PCB 스텐실
프로토타입 스텐실은 CAD 또는 거버 파일프로토타입 PCB 템플릿을 만들 때 템플릿은 설계된 것과 일치해야 합니다. PCB 프로토타입프로토타입 PCB를 수작업으로 납땜할 때 발생할 수 있는 오류 가능성을 줄이고 지루한 수작업 공정을 피할 수 있습니다. 따라서 이러한 스텐실을 사용하면 기판 품질을 향상시키고 인쇄 회로 기판 프로토타입의 조립 주기를 크게 단축할 수 있습니다.
전기도금 스텐실
전기도금 스텐실은 메시 테두리를 통해 스텐실 프레임에 영구적으로 장착되는 니켈 기반 스텐실입니다. 전기도금 스텐실은 최고의 솔더 페이스트 이형성을 제공하므로 12밀에서 20밀까지의 미세 피치 SMT 애플리케이션에 이상적입니다. 플립칩, 웨이퍼 범핑 및 µBGA. 전기도금 스텐실은 니켈로 제작되어 다른 스텐실보다 마찰 계수가 낮으며, 스텐실의 보관 수명이 더 깁니다.
PCB 스텐실의 장점
회로 기판이 점점 더 복잡해짐에 따라, 납땜 전 전자 부품을 수동으로 배치해야 하는 기존 PCB 조립 공정으로는 소형 회로 기판에 다수의 소형 부품을 배치하고 납땜하는 요건을 충족할 수 없습니다. 기계로 작동하는 부품 배치 및 솔더 페이스트 도포에는 회로 기판 스텐실을 사용해야 하며, 이는 아래와 같은 많은 이점을 제공합니다.
첫째, PCB 스텐실은 보드에 부품을 배치할 때 정확도를 높이고, 인쇄 시 미세 피치 정밀도를 보장하여 오류 가능성을 줄이는 데 도움이 됩니다.
둘째, SMT 스텐실을 사용하면 제조업체는 더 많은 비용을 절감하고 처리 시간을 단축할 수 있습니다. 회로 기판 스텐실은 마무리하는 데 필요한 노동력과 시간이 덜 필요하기 때문입니다. PCB 조립 공정.
셋째, 스텐실은 모든 표면 실장 장치 패드에 균일한 솔더 적용을 용이하게 하고 높은 패드 배치 정확도를 보장합니다.
PCB 스텐실을 만드는 방법은?
이 부분에서는 PCB 스텐실을 만드는 과정을 단계별로 설명하겠습니다. 여기에는 9단계가 포함됩니다.
1단계: PCB 스텐실 재료 및 준비
소스
– 크리컷 머신
– Sure-Cuts-A-Lot 소프트웨어
– Gerber 뷰어 소프트웨어
– 사무용품점에서 구입할 수 있는 오버헤드 프로젝터용 투명 필름
– Windows XP / Vista 컴퓨터
예비
Cricut에 특정 펌웨어 버전이 설치되어 있어야 합니다. Cricut Design Studio를 다운로드하고 도움말의 안내에 따라 펌웨어를 업데이트/다운그레이드할 수 있습니다. 자세한 내용은 Sure-Cuts-A-Lot FAQ를 참조하세요.
2단계: PCB 레이아웃을 준비하고 치수를 결정합니다.
괜찮은 솔더 페이스트 PCB 스텐실을 만들려면 시행착오가 필요할 수 있습니다. PCB 스텐실은 정밀하지 않습니다. 이 스텐실은 모서리를 둥글게 자르고 약 18밀(0.46mm) x 50밀(1.27mm)보다 작은 형상은 무시합니다. 하지만 모든 부품 패드가 이보다 큰지 확인해야 합니다. 패드에 충분한 솔더 페이스트 면적이 남도록 하려면 패드 크기를 더 크게 해야 합니다. KiCAD EDA Suite PCB 레이아웃 프로그램은 한 번에 하나의 풋프린트 패드만 변경할 수 있습니다. 솔더는 리플로우 공정 시 금속 부품과 접합되는 놀라운 특성을 가지고 있습니다. PCB에 정밀한 솔더 레지스트가 있다면 솔더 금속 부품은 서로 접합됩니다. 따라서 패드 크기(약 ±20%)는 크게 신경 쓰지 않아도 됩니다.
나중에 PCB 템플릿의 정확한 치수가 필요합니다. PCB 레이아웃 소프트웨어의 거리 도구를 사용하여 가장 바깥쪽 부품 패드 사이의 거리를 계산합니다. PCB 크기가 아니라 가장 바깥쪽 패드 가장자리 사이의 거리를 계산합니다. 아래 예시에서 PCB의 너비는 2.3인치이지만, 패드 가장자리 간 거리는 2.142인치입니다.
레이어 풀다운 메뉴에서 도면을 선택하고 오른쪽 도구 메뉴에서 '치수' 버튼을 클릭하면 거리를 측정할 수 있습니다. 아래에서 네 번째 버튼입니다.
3단계: Gerber 파일 만들기
Gerber 솔더 페이스트 스텐실을 사용하여 PCB 레이아웃을 그립니다.
KiCAD를 사용하는 경우, 파일 메뉴에서 그리기를 선택하세요. 플롯 창에서 솔더 페이스트 구성 요소 레이어로 SoldP_Cmp를 선택하고 플롯 버튼을 클릭하세요.
4단계: 변환을 위해 Gerber 파일을 엽니다.
Gerber Gerber Viewer에서 파일을 엽니다. 파일 메뉴에서 '레이어 열기'를 선택합니다.
5단계: Gerber를 SVG 파일로 내보내기
그런 다음 SVG 형식으로 파일을 내보냅니다. 파일 메뉴에서 내보내기를 선택한 다음 SVG…를 선택합니다.
6단계: Cricut으로 스텐실 만들기
파일 메뉴에서 SVG 가져오기...를 선택하여 SVG 파일을 Sure-Cuts-A-Lot으로 가져옵니다.
7단계: 디자인 크기 조정
속성 창에서 비율 유지를 클릭하고 스텐실의 너비를 이전에 적어둔 값으로 설정합니다.
8단계: 투명 필름과 기계 준비
투명 필름 한 장을 크리컷 커팅 매트 크기에 맞게 자릅니다. 자른 투명 필름을 커팅 매트에 붙입니다. 커팅 매트를 기계에 넣고 용지 삽입 버튼을 누릅니다. 크리컷의 스러스트 와셔를 위로 올리면 속도 휠이 높음 또는 중간으로, 커팅 블레이드 깊이가 5 또는 6으로 설정됩니다. 자세한 지침은 크리컷 설명서를 참조하십시오. 몇 번의 시행착오가 필요할 수 있습니다. 속도와 압력에 따라 커팅 정확도가 달라질 수 있으며, 커팅 블레이드 깊이가 깊을수록 커팅 매트 교체 시기가 빨라집니다.
9단계: PCB 스텐실을 자르세요
디자인을 잘라내세요. '커터' 메뉴에서 '디자인 잘라내기'를 선택하세요.
PCB 스텐실 설계 고려 사항
- 스텐실의 두께
PCB 스텐실 설계에서 스텐실의 두께는 기판에 도포되는 솔더 페이스트의 양을 결정하는 핵심 요소입니다. 솔더가 과도하게 도포되면 솔더 브리징이 발생하고, 솔더가 적게 도포되면 솔더 접합이 약해집니다. 일반적으로 스텐실의 두께는 4천~8천mm입니다.
- 조리개 크기
스텐실 개구부의 크기는 PCB 패드 크기보다 작게 설계해야 브리징이나 솔더 비드와 같은 문제를 방지할 수 있습니다. 그렇지 않으면 스텐실을 제거할 때 솔더 페이스트가 개구부 벽에 달라붙을 수 있습니다. 따라서 이러한 문제를 방지하기 위해 개구부 벽의 내부 면적은 PCB 패드 면적의 3분의 2 정도로 작게 설계해야 합니다.
- 스텐실 재료
스텐실 제작에 사용되는 재료는 PCB 스텐실 설계 시 고려해야 할 또 다른 요소로, 솔더 페이스트가 PCB 패드 개구부에서 분리되는 능력에 영향을 미칩니다. 가장 많이 사용되는 재료는 스테인리스 스틸이지만, 미세 피치 소자를 사용하는 일부 PCB 설계에서는 스테인리스 스틸보다 50% 더 비싼 니켈과 같은 다른 재료를 사용해야 합니다.
- 스텐실 정렬
정확한 솔더 페이스트 인쇄를 위해서는 스텐실의 정확한 정렬이 필수적이며, 완벽한 인쇄 효과를 얻으려면 PCB와 스텐실 모두에 기준 마크를 추가해야 합니다. 이러한 기준 마크는 스텐실과 인쇄 회로 기판의 정렬이 올바르게 이루어지도록 보장합니다.
궁극적으로 PCB 스텐실 제작에는 고도의 기술과 전문성이 필요합니다. 숙련도가 부족하다면 신뢰할 수 있는 PCB 스텐실 제조업체와 협력하는 것이 좋습니다. TestPcbas는 다음 분야를 전문으로 합니다. PCBA 서비스PCB 제작, SMT 스텐실 제작, PCB 조립, 테스트 및 배송 서비스를 제공합니다. PCBA 계약 생산 분야에서 풍부한 경험을 보유하고 있습니다. MOKO와 같은 평판 있는 PCB 스텐실 제조업체에 연락하여 PCB 프로젝트를 시작하세요!
