Så 3D-skriver du ut en lödpastaschablon
En steg-för-steg-guide för att skapa precisa SMD-schabloner från dina Gerber-filer med en FDM-3D-skrivare
En 3D-printad lödpastaschablon, redo att användas på ett kretskort.
Vad är en lödpastaschablon?
En lödpastaschablon är en tunn platta med öppningar som matchar lödpadsen på ditt kretskort. Du lägger den över kortet, sprider lödpasta med en raka, och pastan hamnar precist på varje pad.
Schabloner är avgörande för SMD/SMT-reflowlödning. De gör processen snabbare och jämnare än att applicera pasta för hand med en spruta.
3D-printade kontra professionella schabloner
3D-printade schabloner är ett billigt alternativ, perfekt för prototyper och små serier. För slutliga produktionskort med finpitch-komponenter är professionella laserskurna schabloner fortfarande standarden.
| 3D-printad (Stenchill) | Professionell (laserskuren) | |
|---|---|---|
| Kostnad | Gratis (bara filament) | 15-30 USD per sida |
| Leveranstid | Minuter | Dagar (frakt) |
| Precision | Bra (0,2-0,4 mm munstycke) | Utmärkt (laserskuren) |
| Bäst för | Prototyper, små serier, 0603+ komponenter | Finpitch QFN/BGA, produktionsserier |
Tätt placerade pads: vad gör man?
På finpitch-fotavtryck som QFN, QFP eller SOIC kan pads sitta så tätt att väggarna mellan dem blir för tunna för att printas tillförlitligt. Om du låter Slå ihop tätt placerade pads vara på (standard) slår jag ihop varje rad till en enda slits. Om du stänger av det håller jag mig till originallayouten och litar på din slicer.
Vad du behöver
- Gerber-filer från ditt EDA-verktyg (KiCad, Eagle, Altium eller något annat)
- En FDM-3D-skrivare (vilken standardmodell som helst fungerar)
- PLA- eller PETG-filament
- Lödpasta och en raka
- Stenchill (den här webbplatsen) eller KiCad-plugin
Steg-för-steg-guide
Exportera dina Gerber-filer
I KiCad går du till Arkiv → Plotta, väljer Gerber-format och ser till att pastalagren (F.Paste, B.Paste) och Edge.Cuts är inkluderade. I Eagle eller Altium använder du standardexporten för Gerber. Du behöver minst ett pastalager och konturen för kretskortet.
Ladda upp till Stenchill
Gå till Stenchills startsida, dra och släpp din Gerber-ZIP-fil, eller använd läget för enskilda filer för att bara välja de lager du behöver. Du kan också använda KiCad-plugin för att generera direkt från PCB Editor.
Justera inställningar
Konfigurera genereringsparametrarna: schablontjocklek (0,3-0,4 mm rekommenderas för de flesta komponenter), krympvärde, munstyckesdiameter för automatisk kompensation av små pads samt stödkantsalternativ för positionering på kretskortet.
Stödkanterna håller schablonen perfekt inpassad på kretskortet. De genereras automatiskt utifrån kretskortets kontur.
Ladda ner och skiva
Ladda ner den genererade STL- eller 3MF-filen. Använd följande inställningar i din slicer: 0,1 mm lagerhöjd, 100 % fyllning, 3-4 lager totalt (motsvarande din schablontjocklek). Ett munstycke på 0,2 mm ger bäst resultat, men 0,4 mm fungerar också med munstyckeskompensation aktiverad.
Sänk din utskriftshastighet till 30-40 mm/s. Schabloner är små, detaljrika utskrifter, och en långsammare skrivhuvudrörelse ger extrudern tid att lägga rena padkanter istället för att hoppa över fina detaljer.
Om din slicer stöder det (Cura, PrusaSlicer, OrcaSlicer, BambuStudio) byter du Väggenerator från Classic till Arachne. Arachne anpassar väggbredder efter exakt öppningsgeometri och undviker de små glapp som Classic kan lämna på pads smalare än munstycket. Om din slicer bara har Classic (äldre Slic3r-derivat, enkla slicers) printas schablonen ändå - bara med något lägre precision på de finaste padsen.
Printa på en slät bäddyta (glas, slät PEI, spegel). Eftersom sidan som ligger mot bädden speglar dess struktur ger en slät bädd dig en helt plan yta att sprida lödpasta över, och rakan glider utan att fastna. Strukturerade bäddar (strukturerad PEI, korniga ytor) fungerar fortfarande, men de präglade knölarna gör pastan svårare att sprida jämnt.
I BambuStudio (visas) ställer du in Kvalitet → Väggenerator på Arachne innan du exporterar G-kod. Cura, PrusaSlicer och OrcaSlicer har samma alternativ.
Sprid lödpasta med en raka över schablonens öppningar, lyft sedan försiktigt bort schablonen från kretskortet.
Applicera lödpasta och reflowa
Placera schablonen på ditt kretskort. Stödkanterna passar in den automatiskt. Sprid lödpasta över öppningarna med en raka. Ta bort schablonen försiktigt, placera dina SMD-komponenter och reflowa med en värmeplatta, reflowugn eller varmluftsstation.
Justera pastavolymen med tjockleken
Jag härleder öppningsarean från ditt pastalager, så tjockleken är den enda parameter du styr. För lite lod i fogarna? Gå upp till 0,5 mm. Pasta som bryggar mellan pads? Gå ner till 0,3 mm.
Använd tjocklek innan krympning. Krympning omformar varje öppning och ändrar därmed var pastan hamnar; tjocklek skalar volymen och lämnar layouten orörd.
Håll värdet som en multipel av din lagerhöjd, annars avrundar slicern det åt dig. Med 0,1 mm lager printas 0,3/0,4/0,5 mm exakt.
Vilket munstycke behöver ditt kretskort?
Pitchen för dina komponenter avgör ditt munstycke, inte tvärtom. Mellan två intilliggande öppningar behöver jag en vägg som är minst ett munstycke bred för att skrivaren ska kunna printa den, och varje öppning måste vara minst två munstycken bred för att pastan ska släppa. Avståndet från ett padcentrum till nästa måste alltså vara minst tre gånger munstyckets diameter.
En 0805 eller en SOIC med 1,27 mm rastermått skrivs ut fint med ett munstycke på 0,4 mm. En 0,65 mm QFP vill ha 0,2. En 0,5 mm QFN eller BGA vill ha 0,15, och en 0,4 mm BGA vill ha 0,1, vilket är ungefär det finaste du enkelt kan köpa.
Tips & felsökning
Pasta läcker under schablonen
Kontrollera att schablonen ligger platt mot kretskortet. Använd tejp eller klämmor för att hålla den på plats. Se till att undersidan är slät (skriv ut på en glasyta).
Små pads skrivs inte ut korrekt
Använd ett munstycke på 0,2 mm för bäst resultat med finrastrade komponenter. Om du använder ett munstycke på 0,4 mm, aktivera munstyckskompensation i Stenchill. Den förstorar automatiskt pads som är för små för ditt munstycke.
Schablonen skevar efter utskrift
Skriv ut på en uppvärmd glasyta för bäst planhet. PETG skevar mindre än PLA. Se till att vidhäftningen för det första lagret är bra och undvik att ta bort schablonen medan den fortfarande är varm.
Stödkanterna passar inte kretskortet
Öka spelparametern i inställningarna. Standardvärdet 0,3 mm fungerar för de flesta kretskort, men om ditt kort är något överstort, prova 0,5 mm.
Pads skrivs ut delvis fyllda eller hoppas över
Om din slicer stöder det (Cura, PrusaSlicer, OrcaSlicer, BambuStudio), byt väggenerator till Arachne. Den skapar väggar med varierande bredd som passar smala padöppningar, medan Classic-generatorn hoppar över eller underfyller väggar som är tunnare än munstycket.
Redo att prova?
Generera din schablon på några sekunder. Det är gratis, inget konto krävs.