21 augustus 2025

In de wereld van elektronicafabricage, vooral bij kleinschalige en prototypeproducties, hebben de pick-and-place-machines van Desktop Surface Mount Technology (SMT) een revolutie teweeggebracht in de manier waarop componenten op een printplaat (PCB) worden geplaatst. Een van de meest kritische onderdelen van dit proces is het stencil dat gebruikt wordt voor het aanbrengen van soldeerpasta. Inzicht in de interactie tussen deze stencils en pick-and-place machines is essentieel voor optimale prestaties en efficiëntie. In deze gids gaan we dieper in op de fijne kneepjes van stencils voor SMT pick-and-place machines, hun types, productieprocessen, toepassingen en de beste praktijken om ze te onderhouden.

Wat is een SMT-stencil?

Een SMT-stencil is een dunne plaat gemaakt van roestvrij staal, Mylar of andere geschikte materialen, waarin openingen zijn gesneden in de vorm van de PCB-pads. Door deze openingen kan soldeerpasta worden aangebracht op specifieke delen van de printplaat, wat zorgt voor een goede en betrouwbare verbinding voor SMD-componenten. Het stencil fungeert als een sjabloon om de hoeveelheid en de plaats van de aangebrachte soldeerpasta te controleren, wat een cruciale factor is in het assemblageproces.

Soorten SMT-stencils

SMT-stencils zijn er in verschillende vormen en de keuze van het juiste type kan de kwaliteit en efficiëntie van je assemblage aanzienlijk beïnvloeden. Hier zijn enkele veelvoorkomende typen:

  • Laser gesneden sjablonen: Deze stencils worden gemaakt met behulp van zeer nauwkeurige lasers om openingen te snijden in roestvrijstalen platen. Ze zijn ideaal voor kleine en ingewikkelde ontwerpen en bieden een hoge nauwkeurigheid en gladde randen, waardoor er minder soldeerpasta achterblijft op het stencil na het printen.
  • Elektrogevormde sjablonen: Elektrovormen is een fabricageproces waarbij een geleidend materiaal op een sjabloon wordt afgezet en stencils worden gevormd. Deze zijn meestal dunner en bieden fijne kenmerken, waardoor ze perfect zijn voor micro-elektronica.
  • Dikke filmstencils: Deze stencils zijn gemaakt van materialen zoals plastic en komen minder vaak voor, maar kunnen nog steeds effectief zijn voor bepaalde toepassingen. Ze zijn over het algemeen duurzamer, maar bieden misschien niet dezelfde precisie.

Productieproces van SMT-stencils

Het productieproces van SMT-stencils zorgt ervoor dat ze voldoen aan de strenge toleranties die nodig zijn voor moderne elektronica. De stappen omvatten meestal:

  1. Ontwerp: Softwareprogramma's zoals AutoCAD of gespecialiseerde PCB-ontwerpsoftware worden gebruikt om het stencilontwerp te maken op basis van de PCB-lay-out.
  2. Materiaalkeuze: Het kiezen van geschikte materialen is cruciaal. Roestvrij staal geniet de voorkeur vanwege de sterkte, duurzaamheid en het vermogen om precisie te behouden.
  3. Gieten of snijden: Afhankelijk van het type sjabloon gebruikt de fabrikant lasersnijden of elektrovormtechnieken om de sjabloonopeningen te maken.
  4. Afwerking: Randen kunnen worden gladgestreken of behandeld om ophoping van soldeerpasta te voorkomen, de uiteinden worden gecontroleerd op scherpte en de uiteindelijke sjabloon wordt vervolgens grondig gereinigd.
  5. Kwaliteitscontrole: Rigoureuze tests zorgen ervoor dat de stencil voldoet aan de ontwerpspecificaties en toleranties voordat ze worden verzonden.

Toepassing van SMT-stencils in pick-and-place-machines

Bij het assembleren van printplaten maakt het gebruik van een stencil met een pick-and-place machine het mogelijk:

  • Verhoogde snelheid: Het automatiseren van het soldeerpasta-applicatieproces vermindert tijd en arbeidskosten.
  • Consistentie: Stencils zorgen voor een uniforme soldeerafzetting, waardoor het risico op defecten zoals soldeerbruggen of onvoldoende soldeer wordt geminimaliseerd.
  • Flexibiliteit: Stencils kunnen worden aangepast voor verschillende PCB-ontwerpen, waardoor ze geschikt zijn voor verschillende projecten zonder dat het hele proces opnieuw hoeft te worden ontworpen.

Beste praktijken voor het gebruik van SMT-stencils

Overweeg de volgende best practices om de effectiviteit van uw SMT-stencils te maximaliseren:

  • Juiste uitlijning: Zorg ervoor dat het stencil correct is uitgelijnd met de printplaat. Verkeerde uitlijning kan leiden tot afzettingsproblemen en fouten.
  • Gebruik van de juiste soldeerpasta: Kies soldeerpasta die past bij de componenten en PCB-pads. De viscositeit en vloei-eigenschappen kunnen de printkwaliteit beïnvloeden.
  • Regelmatig schoonmaken: Het reinigen van de sjabloon is van vitaal belang om te voorkomen dat er zich pasta ophoopt, waardoor de openingen geblokkeerd kunnen raken. Voer een reinigingsschema in dat compatibel is met uw productiecyclus.
  • Machines onderhouden: Controleer en onderhoud uw pick-and-place machine regelmatig om optimale prestaties te garanderen en de levensduur te verlengen.

De toekomst van SMT-stenciling

Naarmate de technologie zich blijft ontwikkelen, zullen ook de methoden en materialen die gebruikt worden bij SMT-stenciling zich verder ontwikkelen. Innovaties zoals 3D-printen van stencils kunnen nog meer maatwerk en minder afval bieden. Bovendien zal de vooruitgang in geautomatiseerde reinigingssystemen de efficiëntie van het onderhoud van stencils verbeteren, waardoor uiteindelijk de algehele productieworkflows zullen verbeteren.

Conclusie

Het aannemen van de juiste werkwijzen en het gebruik van moderne technologie voor de productie en toepassing van stencils in SMT-processen is van vitaal belang voor het bereiken van elektronische assemblage van hoge kwaliteit. Omdat trends blijven verschuiven in de richting van miniaturisatie en grotere componentdichtheid, kan het belang van nauwkeurig en efficiënt stencilgebruik niet genoeg benadrukt worden. Door deze elementen van SMT assemblage te beheersen, kunnen fabrikanten zichzelf positioneren voor succes in een concurrerende markt.