Anwendungen

• Extrem unterschiedlicher Lotpastenbedarf auf einer Leiterplattenseite durch Vermischung von Finepitch-Bauelementen, Steckverbindern und/oder Powerbauteilen, der durch Modifikation der Padgeometrie alleine nicht erzeugt werden kann.
• Außerdem können größere Höhentoleranzen ausge­glichen werden, so dass sich insgesamt eine optimale Lötverbindung ausbildet.
• Qualitätssteigerung und Nacharbeitsbeschränkung.
• Wichtige Möglichkeit der Kostenoptimierung, wobei ein erhöhter Schablonenpreis technologisch bedingt ist.

Technik  

• Stufenätzung an definierten Stellen im Layout, überwiegend eine Stufe. Von der Rakelseite für unterschiedliche Pastenhöhen, von der Leiterplattenseite zum Ausgleich starker Unebenheiten oder Aufträge.
• Die Ausgangsmaterialstärke des Edelstahlbleches entspricht der höchsten Anforderung bzgl. der Lotpasten­dicke des Depots. Die Tiefe der Stufe ist im Allgemeinen 50 % oder weniger davon, vgl. z. B. Abb. 1.
• Die minimal mögliche Stufenfläche beträgt ca. 5 x 5 mm, andererseits haben großflächige Freistellungen einen negativen Einfluß auf die Planarität der Schablone und stellen daher besondere Anforderungen an das Spannverhalten.
• Die Pads bzw. Aperturen werden nachträglich mit Laserschneidtechnik eingebracht.
• Alternativen: Sehr teure galvanisch auf Nickel erzeugte Schablonen (Electroforming), sehr fertigungsintensive Einschweißtechnik (Patchwork) bzw. Tiefenfräsung.

Regeln

• Als Basisdicke der Stufenschablone wird die Fläche mit dem durch den Großteil der Bauelemente bestimmten gleichen Pastenbedarf bezeichnet. Bei den übrigen Bauteilen wird eine Stufe (Vertiefung oder Erhöhung) gesetzt.
• Beim Layouten einer Stufenschablone müssen unbedingt die Designregeln beachtet werden, sowohl für die Fertig­barkeit als auch die Rakelfähigkeit und die Verschleiß­festigkeit. Insbesondere Gesamtstegbreiten unter 800 µm sind unzulässig.
• Baugruppen mit durchgängig sehr hoher Packungsdichte sind mit der Stufenschablone nur eingeschränkt produzierbar. Hier liegt die Lösung für Probleme mit dem Lotpastendepot im Baugruppenkonzept bzw. Layout.
• Die einzusetzenden Rakel sind auf Eignung zu prüfen und sollten unverschlissen sein. Die für die Stufenschablone notwendigen Reinigungszyklen sind zu testen.
• Verlängerte Lieferzeiten sind rechtzeitig abzustimmen.
• Frühzeitige Koordinierung zwischen Layouter, Fertigungstechniker und Schablonenhersteller ist empfehlenswert.
• Wir haben Erfahrungen seit 2004.