Самодельный шаблон для паяльной пасты — SMD Stencil

Pre: Давно хотел написать и попробовать, но все руки не доходят, ни до первого ни  до второго.
Так что я решил хотя бы теорию в массы донести. Так что и фото/картинки будут тоже с просторов интернета.
Итак…

Шаблон для паяльной пасты (SMT/SMD Stencil) — это технологическая медная или латунная пластина, с специализированными отверстиями(обычно прямоугольными, но не обязательно), используемая в серийном производстве печатных плат, для нанесения на их поверхность паяльной пасты или флюса/канифоли. Толщина пластины зависит от планируемого колличества плат в серии при производстве, а так же от многих других параметров и может варьироваться от 0.05мм до 1мм.

Если заказать отдельно сам лишь шаблон с завода, раньше стоил дорого, сколько сейчас не знаю, цены могли поменяться. Заводы, при изготовлении плат, хранят у себя эти шаблоны некоторый срок, от 1 года до 3х, зависит от завода и договора с ними. Иногда это могут быть фирмы посредники. Как правило, если хоть раз в год заказ повторяется, шаблон будет точно храниться даже если вы будете это 10 лет подрят делать. Повторный перезаказ изготовления шаблона дороже. Но опять таки, нужно указать чтоб его изготовили при оформлении заказа, и соответственно подготовить гербер файлы.

Но! Cамое интересное для радиолюбителя, это сделать шаблон для паяльной пасты самому. И не столь важно наносить туда паяльную пасту или флюс, в любом случае, выходной результат будет лучше и быстрее.

— «Самодельный шаблон» для паяльной пасты, такой же самый что и «заводской», только его можно сделать самому, у себя дома или в офисе. Конечно, получится он не не на столько точным, как бы получился на заводе, но для «мелких» или «домашних» проектов его хватит с головой, и главное что дешевле и всегда доступно, главное, это иметь свою технологию производства. Овладев этим методом, можно независимо, делать дома платы хоть с BGA, главное что бы хватило технологической точности.

Самая главная проблема при создании собственного фаблона, это достумный качественный материал и технология производства этого шаблона.

В домашних проектах, как правило, используется несколько подручных материалов, любой из тех что попадется:

  • Пленка
  • Латунь
  • Медь
  • Алюминий
  • Плёнка (кстати, обсуждали на форуме) + лазерная резка
  • Картон
  • и т.д. что попадется по руку

Процесс как правило требует сделать много действий от поиска материала, подготовки его, изготовления, собственно челевого применения.

Однако, в последнее время на просторах интернета появляется все больше и больше интересных статей, где люди описывают как они их делают сами. И это самое интересное.

Основная суть что чтобы сделать шаблон, нужно найти найдоступнейший материал из которого он будет изготавливаться.

Самый достумный это аллюминий их пивных одноразовых банок. Так как алюминий имеет сильный окисел, его нужно снимать с поверхности в процессе травления, для этого используется фосфорная кислота. 4

Для травления алюминиевой основы, используется смесь — (вода) + (фосфорная кислота + солянная кислота), с пропорциями приблизительно 50%+(20%+30%).

Чем слабее раствор, тем он будет медленней травиться, но будет более точным, при быстром травлении будут неровные края отверстий и не будет чётких углов, а также есть риск перетравки.

Приведу небольшой копипаст:

Step 6. Prepare the enchant. I use a 50:50 mix of Phosphoric Acid (mine is about 600g/L) and HCl (30%). The exact proportions do not matter. This etch works because the Phosphoric acid removes the oxidation, while the HCl attacks the bare metal. I dilute the etch mix with water to about half strength to slow the etch. I think diluting with methylated sprits is probably a better idea. That would help to reduce the foaming I think.

Step 7. Etch. It will start really slow, then gradually speed up as the Phosphoric Acid removes the oxide layer. Soon you will see bubbles forming and it will start to foam. Constant agitation is your friend. For me it takes about 10 minutes to etch through the thickness of the soda can. As it progresses make sure to regularly check for the end point (like every 30 seconds or so). If you etch for too long the undercut will make your paste stencil holes to big and join up. For most pads you will see that they etch faster near the edges. The trick is to stop as soon as the edge of each pad is ‘cut’ by the etch. Check by dunking in water and looking at the bottom with light from behind. Do not worry about the middle of each pad, the bottom tape will pull that away when it is removed.

Вот в увеличенном виде, что это такое и для чего оно нужно, можете рассмотреть.

 

Не буду долго тут чтото мудрить, а приведу ссылки где люди все показывают на своих сайтах и подготовленных видеороликах ( google+youtube в помощь ;) ).

http://lowpowerlab.com/blog/2013/02/11/diy-smd-metal-stencils-the-definitive-tutorial/

http://blueflyvario.blogspot.com.au/2012/08/diy-solder-paste-stencil-etched-soda-can.html

http://dangerousprototypes.com/2013/02/08/soda-pop-can-diy-solder-paste-stencil/

http://dangerousprototypes.com/2013/02/12/another-diy-solder-paste-stencil-etched-soda-can/

 

Если у вас есть свой опыт, милости просим отписаться в комментариях. ;)

 

Ну и видео с ютуба…

 

3 комментария

  1. Добрый день.На удивление — буквально неделю назад озаботился той же мыслью — попробовать изготовить шаблон 🙂 Но я хочу попробовать пойти немного другим путём — не травка, а резка лазером (это на удивление не дорого). У меня в городе этим занимаются несколько фирм, минимальные допуски оказались в художественной мастерской: минимальная толщина линии 40 мкм, минимальное разрешение 2,5 мкм. Вроде таких точностей должно хватить с запасом? По материалу — банки от пива — идея отличная. Я же хотел попробовать пластик (тут используют http://www.circuitsathome.com/production/on-reflow-soldering). Как думаете, из пластика получится (материалы, которые хочу попробовать: http://best2000.tomsk.ru/catalog/4000000/4190000/item%5B4190188%5D.xml и http://www.shop.cardprom.ru/en/product/cpw-015-2130-belyj-listovoj-plastik-015mm-format-a4/) ?

    • Да, точно. 🙂 В спешке забыл указазать пару слов про пленку.
      Вот тут на форуме мы это обсуждали — http://www.uschema.com/forum/viewtopic.php?f=39&t=3451
      Вариант с лазером интересный конечно, но юмор в том(как мне кажется, в теории) что такая пленка быстро изнашивается, то есть её хватит только на малую партию.
      К тому же при сильном втирании пасты она еще и деформируется, что сводит её пригодность на нет. 🙂
      Если у вас чтото получится. все посетители и я будем благодарны, если вы тут напишите статью с своими практическими результатами. 😉

Добавить комментарий