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Lotpastendruck Schnelles und günstiges Herstellungsverfahren für Stufenschablonen

| Redakteur: Franz Graser

Photocad, Spezialist für SMD-Schablonen aus Berlin, hat zusammen mit LPKF Laser & Electronics ein Verfahren entwickelt, das die Herstellung gestufter Schablonen deutlich vereinfacht und verbilligt.

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Additiv konstruierte Stufenschablonen können dank des Step-up-Stencil-Verfahrens schnell, günstig und mit hoher Qualität gefertigt werden.
Additiv konstruierte Stufenschablonen können dank des Step-up-Stencil-Verfahrens schnell, günstig und mit hoher Qualität gefertigt werden.
(Bild: photocad)

Wenn auf einer Leiterplatte sehr kleine neben großen Bauteilen verlötet werden sollen, sind Stufenschablonen das Mittel der Wahl. Damit können innerhalb eines Druckvorgangs unterschiedlich hohe Lotpastendepots auf Platinen gedruckt werden, indem sie je nach Anforderung unterschiedlich dick ausgeführt werden. Da diese Schablonen aber noch relativ teuer sind, werden sie selten eingesetzt. Photocad hat deshalb ein Verfahren zur Herstellung von Stufenschablonen entwickelt, das die Preise um mindestens die Hälfte reduzieren kann.

Die Methode entwickelte Photocad gemeinsam mit seinem Technologiepartner LPKF Laser & Electronics. Bei dem sogenannten Step-up-Stencil-Verfahren werden auf ein Basisblech Auflagen in unterschiedlicher Dicke aufgeschweißt. Die Position der Patches wird präzise an der LPKF-Laseranlage ausgemessen, bevor sie per Punktschweißverfahren auf dem Basisblech angebracht werden. Auf diese Weise lassen sich Stufen von 25, 50 und 75 µm erzeugen.

Im Anschluss schneidet ein Laser das SMD-Layout exakt zurecht. Dabei entstehen durch das Aufschmelzen des Edelstahlbleches saubere Innenwandungen der Pad-Öffnungen, deren Abstände zu den verschiedenen Niveaus dadurch relativ klein gehalten werden können.

Bisher wurden galvanisch aufgebaute Stufen oder mechanisch abgetragene bzw. geätzte Bereiche genutzt oder unterschiedlich dicke Bleche verschweißt. Diese Prozesse gelten als zeitaufwendig und teuer, wogegen die Stufenschablonen mit dem Step-up-Stencil-Verfahren schnell und preisgünstig bei hoher Qualität hergestellt werden können.

Hohe Präzision mit minimalen Toleranzen ist nur ein Vorteil, den die Stufenschablonen aus dem neuartigen Verfahren bieten. Die Stencils eignen sich zudem für viele verschiedene Schnellspannsysteme und lassen sich nach den Vorgaben eines jeden Anwenders individuell anpassen. Auch ist eine Veredelung durch Elektropolieren oder Nano-Beschichtung möglich. „Die neue Herstellungsweise ermöglicht nicht nur eine variable Geometrie, sondern auch eine große Haltbarkeit der Schablonen, da ihre Oberfläche dabei nicht wie im subtraktiven Verfahren beschädigt wird. Das Gegenteil ist sogar der Fall: Durch die aufgeschweißten Patches wird die Festigkeit der Schablone noch erhöht“, erklärt Meyer.

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