Tìm hiểu về stencil PCB

Stencil PCB là gì

Stencil PCB là một lá thép không gỉ trên đó có các lỗ tương ứng với chân linh kiện trên bề mặt mạch PCB được cắt bằng laser. Sau khi stencil PCB được căn chỉnh chính xác trên bo mạch, solder paste (chì ướt) sẽ được kéo qua stencil để lấp đầy vào các lỗ trống trên stencil ( quá trình này được thực hiện một lần duy nhất, sử dụng một lưỡi kim loại để kéo chì). Mục đích duy nhất của stencil PCB là chuyển chì ướt vào bo mạch trần. Khi lá thép không gỉ được tách ra khỏi mạch PCB thì chì ướt vẫn nằm lại trên mạch sẵn sàng để đặt các linh kiện SMD lên. Quá trình này thực hiện bằng máy trái ngược với các phương pháp hàn tay nên đảm bảo về độ đẹp, chất lượng và tiết kiệm thời gian.

Tùy vào độ dày lá thép không gỉ và kích thước của lỗ mở sẽ kiểm soát khối lượng chì ướt cho vào bo mạch. Quá nhiều chì sẽ tạo các lỗi như cầu hàn, bi hàn... Nhưng nếu thiếu chì sẽ không đủ tạo mối hàn. 

Độ dày lá kim loại được chọn dựa trên các loại linh kiện được lắp lên mạch PCB. Các linh kiện đóng gói nhỏ như tụ điện 0603 hoặc SOIC pitch 0,020, sẽ cần stencil mỏng hơn so với các loại có đóng gói lớn hơn như tụ điện 1206 hoặc SOIC pitch 0,050. Độ dày của stencil PCB dao động trong khoảng từ 0,0254mm đến 0,762mm. Độ dày lá kim loại được sử dụng trên phần lớn các bo mạch là từ 0,1016mm đến 0,1778mm.

Ngày xưa khi các linh kiện xuyên lỗ thống trị thiết kế điện tử, hàn thủ công là cách phù hợp nhất. Chỉ với que hàn và chất trợ hàn đã có thể dễ dàng để gắn chân linh kiện vào bo mạch. Nhưng ngày nay, khi các thiết bị có thể nằm gọn trong túi hoặc trên cổ tay, các linh kiện xuyên lỗ đang bị dẹp sang một bên bởi các đối thủ nhỏ hơn là linh kiện SMD. Các linh kiện nhỏ này khó hàn hơn bằng tay nên nếu bạn có rất nhiều mẫu cần được lắp linh kiện thì bạn cần một cách hiệu quả hơn để đưa các linh kiện lên bo mạch. Nếu bạn đang tìm kiếm một cách nhanh hơn để lắp ráp tất cả các linh kiện SMD lên bo thì bạn cần tìm hiểu về solder paste stenciling.

Solder Paste Stenciling là gì?

Solder paste stenciling là quá trình sử dụng stencil PCB đã nói ở trên để cho kem chì vào tất cả các miếng đệm trên mạch nhanh chóng. Stencil có rất nhiều lỗ tương ứng với vị trí các miếng đệm của SMD bố trí trên mạch.

Sau khi đặt stencil này lên trên bo mạch trần, có thể phủ một lớp kem chì lên trên. Sau khi gỡ stencil ra chúng ta sẽ có một lớp chì hàn đẹp, đồng nhất trên tất cả các miếng đệm đặt linh kiện SMD. Bằng cách này có thể dễ dàng lắp ráp rất nhiều mẫu nhanh chóng. Khi so sánh với phương pháp bình thường là thêm chì hàn vào miếng đệm mỗi lần bằng ống tiêm, bạn có thể nhân số lần đó lên cho 100, 200, 1000 và thấy được khối lượng công việc giảm đáng kể khi dùng stencil.