PCBステンシルは表面実装技術(SMT)において不可欠なツールであり、プリント基板(PCB)上の指定された場所に正確な量のペースト状はんだを印刷するために使用されます。ステンシルは、基板上のパッドと正確に一致する開口部を備えた厚みのある平らな金属板で構成されています。また、印刷プロセス中のアラインメント基準点として、ステンシル上にはファイダルマークも含まれています。ステンシル印刷は、大量生産に適した高速かつ実用的なはんだペースト塗布方法です。
ステンシル印刷はSMTプロセスの最初の工程であり、片面および両面のPCBアセンブリの両方に一般的に使用されます。成功したSMTプロセスを行うには、はんだペーストの状態や金属粉末の粒子径、ステンシルの厚さや開口サイズ、ならびにスクイージ速度・圧力・角度といった主要な変数を最適化する必要があります。以下にPCBステンシルを使用したはんだペースト印刷の具体的な手順を示します:
まず、PCBをはんだペーストプリンタ上に置き、PCBアセンブリで使用するステンシルを固定してずれを防止します。その後、自動または手動のプリンタを使用します。
ステンシルの準備が整ったら、PCBステンシルにはんだペーストを適量供給します。はんだペーストは事前にしっかりと攪拌する必要があります。保管温度は4°Cから10°Cの間であるべきです。(18px)
PCBをクランプし、ステンシルと正確に位置合わせして、ステンシルの開口部が基板上のパッドと一致するようにします。
スクリーニングをステンシル面に沿って動かし、はんだペーストを均等に分配しながら開口部に押し付け、プリント基板(PCB)のパッド上に塗布します。
はんだペースト印刷が完了した後、ステンシルをプリント基板から垂直に分離し、プリント基板クランプを解除して、次の工程に移します。高密度パッドの場合、印刷精度を確保するため直線的な分離方法が推奨されます。
印刷後は、はんだペーストの量および位置合わせが正しいことを確認するため光学検査が必要です。この検査は通常、はんだペースト印刷機に内蔵された上方カメラを使用して行われますが、専用の検査装置を使用することも可能です。
ステンシルの清掃は、はんだペースト印刷品質を一定に保つために不可欠です。清掃により、開口部の壁面に付着したはんだペーストの残留物が除去されます。定期的な清掃は、はんだペーストが乾燥して次回の印刷に影響を与えないようにするために重要であり、特に小型部品において重要です。清掃は手動または自動で行うことができます。最新のステンシルプリンターには、自動洗浄用のスプレータンクが装備されていることが多いです。
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