Fabricación casera de stencils

[KILLERJC]

Creo que hay algo que se me escapa, de hecho mi "impresora de stencil", tiene unos pivotes roscados que nunca he sabido para que sirven y que los tengo que quitar o me tocan con el stencil. Sospecho, desde hace tiempo, que esos pivotes sirven para insertarlos en lo que llaman "tooling hole" en el PCB y el Stencil, para un alineamiento inmediato. En ese caso tendría que decirle al fabricante de Stencil que coloque esos agujeros, con el diámetro y separación adecuados, para dejar de perder tanto tiempo con el alineamiento. Entiendo que esto solo serviría para placas panelizadas o grandes placas.

Pero en el panelizado que te envian, no tienen esos agujeros ?. Se que en el proceso de fabricacion ellos usan esos agujeros para alinear exactamente una capa u otra asi como tambien los negativos para insolarlos, pero no se como es que te lo envian luego. Si es que te lo envian ya completo, o es deber tuyo ponerlos en el panelizado y son ellos los que se ajustan ( lo cual no creo ). O termina siendo, una capa externa para el uso del fabricante mas lo tuyo dentro.

[planeta9999]

.

No, por ahora todo los panelizados que me han hecho vienen sin esos agujeros. El panelizado lo hacen ellos, yo solo les envío el Gerber de la placa y ellos se encargan del resto.

Les he enviado un email a ver si me pueden poner esos agujeros y ahorraría bastante tiempo al no tener que alinear a mano. Si que me pusieron los fiducial, pero porque yo se los pedí, aunque en la práctica no me sirven para nada porque no tengo máquina de pick and place, y por ahora ensamblo yo.

Imagino que los tooling hole, se emplearán como se ve en esta web, para alinear stencil y pcb.
http://www.hoektronics.com/2012/10/27/super-simple-smt-stencil8/

[Jorge555]

Yo uso los de elecrow: http://www.elecrow.com/customized-size-stencil-without-frame-p-869.html

¿ Para que es exactamente el "mark point" de ese fabricante, tú lo usas ?.

Aunque tengo "impresora de stencil", con sus ruedecitas para alinear el eje X y el eje Y, estoy hasta el gorro porque no es nada cómodo, me paso un buen rato tratando de alinear el PCB con el stencil.

Creo que hay algo que se me escapa, de hecho mi "impresora de stencil", tiene unos pivotes roscados que nunca he sabido para que sirven y que los tengo que quitar o me tocan con el stencil. Sospecho, desde hace tiempo, que esos pivotes sirven para insertarlos en lo que llaman "tooling hole" en el PCB y el Stencil, para un alineamiento inmediato. En ese caso tendría que decirle al fabricante de Stencil que coloque esos agujeros, con el diámetro y separación adecuados, para dejar de perder tanto tiempo con el alineamiento. Entiendo que esto solo serviría para placas panelizadas o grandes placas.

No lo uso, pero es para lo que dices:

For the Mark point,  If choosed No Fiducial, the stencil engineer will not open the not pads holes, If choosed Holes Through and there isn't mounting hole in the gerber file, The PCB engineer will ignore the Holes Through selection.

Si eliges agujeros pasantes te abren los taladros en el stencil, esos taladros diría que si te sirven para lo que indicas, alinear el stencil con la impresora.

Yo no uso impresora, uso un bloque de aluminio con agujeros, y lo que hago es indicarles no fiducial, para que no me abran ningún taladro, y en el gerbers del stencil añadir yo los agujeros que quiero. Lo que hago es añadir los taladros que uso para alinear el pcb, y en esos taladros añadir una zona libre de máscara de soldadura, es decir como si fuesen pads.

Yo esos stencils los uso para componentes grandes, 0603 y paso de pines de 0.5-0.65 si recuerdo bien (aunque estos con buen flux y soldador se hace muy rápido), para componentes más pequeños si se quiere dar bien la pasta de soldadura creo que no queda otra que irse a una stencil printer y stencils con marco (a no ser que la impresora tenga alguna forma de tensar el stencil), ya que si no no se va a conseguir dar la pasta con precisión.

Para componentes más pequeños no he probado, no me ha dado por limpiarlos en la ultrasonidos pero supongo que no habrá problema.

[Jorge555]

http://www.hoektronics.com/2012/10/27/super-simple-smt-stencil8/

El método este lo usamos 4, y no creo que ningún fabricante (vendedor de pcbs) se moleste en añadirlo, además que resulta muy sencillo hacerlo a mano.

El método de montar allí en China en bajo volumen de producción serán las impresoras que venden para dar la pasta, que creo que es la que tienes, por lo que seguramente sea para eso.

[planeta9999]

Yo no uso impresora, uso un bloque de aluminio con agujeros

hola Jorge.
¿ Donde compraste ese bloque de aluminio, que dimensiones tiene y que te costó ?. Creo que va a ser mas interesante que la impresora con sus ruedas de alineación.

Aunque mi impresora también tiene, en la base, agujeros y pivotes roscados para alinear, al final resulta un cacharro demasiado pesado y voluminoso para trabajar con comodidad. Si los bloques de agujeros no resultan muy caros, me compraría uno y pediría siempre los PCB panelizados y los Stencil con tooling holes.

[Jorge555]

Lo compré aquí: https://www.tindie.com/products/arachnidlabs/pcb-tooling-block-full-grid/

$127 costo en su día con envío.

La ventaja es que se piden stencils sin marco, su envío es más barato, pero no se va a dar la pasta tan bien como con una impresora, ya que el stencil no queda muy tenso ni pegado al pcb.

Si hay pads de integrados con paso pequeño pues la pasta se puede juntar en algunos pines. No es gran problema ya que si queda algún corto después del horno se quita en segundos con el soldador y flux (en gel).

Lo que no he encontrado es una espátula con la que dar bien la pasta de soldadura, uso una de los chinos de aquí de un euro...

Yo lo uso para prototipos y hacer pequeñas tiradas de pcbs, el componente más pequeño que suelo usar son 0603 y micros tqfp de 44-100 patas. Conectores difíciles de soldar prefiero hacerlo a mano (flux, drag soldering y microscopio).

No sé si vas a obtener mejores resultados que con la impresora ya que no he probado ésta, coger el bloque, poner el pcb y el stencil y dar la pasta a mano y limpiar el stencil pues serán 4 ó 5 minutos, y para los que tenemos problemas de espacio x_x también es una ventaja respecto a la impresora.

Os pongo unas imagenes de lo que uso y el resultado, con unas imagenes de un proceso de soldadura que tengo detallado con este método pendiente de documentar en el blog cuando tenga un rato.. En este caso es una placa muy sencilla (los componentes son 0603 y un ATtiny), pero también lo uso para montar otras placas más grandes y completas y sin problema.

[planeta9999]

Lo compré aquí: https://www.tindie.com/products/arachnidlabs/pcb-tooling-block-full-grid/
$127 costo en su día con envío.

Ok, gracias, lo tienen agotado desde Agosto, esperaré.

La ventaja es que se piden stencils sin marco, su envío es más barato, pero no se va a dar la pasta tan bien como con una impresora, ya que el stencil no queda muy tenso ni pegado al pcb.

¿ No puedes usar los stencil con marco en esa tabla ?.

Lo que no he encontrado es una espátula con la que dar bien la pasta de soldadura, uso una de los chinos de aquí de un euro...

A mi con la impresora me dieron una espátula enorme, muy incómoda de usar.

Al final me compré estos dos juegos de espátulas para carrocero, en una ferretería por internet. Un juego de plástico por 1 euro y otro de aluminio por 4 euros. Uso el de plástico, el de aluminio ni lo he abierto.

No sé si vas a obtener mejores resultados que con la impresora ya que no he probado ésta, coger el bloque, poner el pcb y el stencil y dar la pasta a mano y limpiar el stencil pues serán 4 ó 5 minutos, y para los que tenemos problemas de espacio x_x también es una ventaja respecto a la impresora.

El problema es la alineación, pensé que con las ruedas de ajuste para los ejes X e Y de la impresora, sería rápido y sencillo, pero para nada, se pierde mucho tiempo.

[Jorge555]

Pues no he probado stencils con marco ya que no tengo ninguno aquí, supongo que dependerá de la altura del marco, por lo que no sé decirte. El bloque de aluminio que tengo aquí tiene 10.15 mm de altura más o menos, más unas pequeñas patitas de plástico pegadas que lleva en cada esquina (que se pueden quitar o poner otras más altas).

Miraré esas espátulas gracias, ya que las que uso ahora es lo primero que he encontado, y ya llevo montados bastantes pcbs con ellas, pero supongo que habrá espátulas más adecuadas.

La alineación aquí es inmediata, lo único que no puedo comparar respecto al resultado de dar la pasta con una impresora de los chinos (el stencil no estará tan tenso ni pegado) porque no he probado una, pero para cosas que no sean muy pequeñas o montar pequeñas tiradas a mi me resulta práctico.

[elgarbe]

[MODO planeta9999 = ON]
Ese bloque de aluminio es una porquería china, es tirar el dienro a la basura. No sirve para usarlo con stencil enmarcados y los stencil enmarcados son fundamentales para que queden tensos.
[MODO planeta9999 = OFF]

 
Chiste aparte, hablando en serio, ese bloque esta bueno para pequeñas tandas o hasta para medianas tandas, digamos unos 10 paneles.
Si el objetivo es armar muchos paneles (cuando pones una pick and place a funcionar tenes que tener 50 o mas paneles con pasta) ese bloque no es lo mas adecuado.
Lo que se usa es una mesa, con una bisagra porta stencil. Luego, todas las placas tienen que tener 2 orificios de guía. No hay que dejarle a los chinos que panelicen, los paneles se los tenemos que dar nosotros a nuestra conveniencia. Entonces esas fotos donde figuran los tooling hole es lo que hay que pedir. Luego, en la mesa de imprimir pasta se coloca una "tabla de castigo" que no es más que un MDF o madera blanda de unos 5 mm de espesor. Esa madera será el soporte de nuestros paneles. Se pone el panel en dicha madera y se hace con un dremel o lo que sea 2 agujeros en los tooling hole. En esos agujeros se clabarán pernos de rodamientos cilinídricos o simplemente una mecha (broca) cortada a la medida justa (5mm de mdf + 1.6mm de pcb = 6.6mm -> cortarla a 6mm).
Esa mechas clavadas son los "registros" del pcb.
Se pone el stencil en la bisagra y se usan las ruedas para centrar el primer panel. Ya los demás saldran centrados.

Esos tooling hole no son para esto, pero se pueden aprovechar. Esos tooling hole se usan para las CNC (tampoco se usan para los fotolitos). Son para apilar impresos y ajugerear y luego fresar el corte o el V-cut. Son agujeros de referencia.

Volviendo al tema original. Para mi hay 3 etapas
1: Hobby -> hasta un par de placas del mismo diseño. Acá se busca economía y rapidez. Nadie va a pagar USD25 y esperar 1 semana para comprar un stencil que va a usar 2 veces y luego lo va a tirar. En este cado cualquier técnica es buena, la del plastico perforado, la del dispensador manual, la de la jeringa con un cateter:

(he harmado cientos de placas con esa jeringa!!!!!).
2: Pequeña produccion: Acá la cosa ya se pone tediosa para poner la pasta con jeringa o dispenser. Hay muchas placas para hacer y puede haber componentes chicos. Tenemos que caer en un stencil. Otra vez hay varias alternativas. Para los que pueden comprarselo a los chinos lo tienen resuelto. Esos stenciles baratos van bastante bien. Para los que no pueden, se los pueden tratar de hacer por si mismo. Acá el mejor método es el del laton de 1 décima de mm, pintarlo/laminarlo con fotopolimero, hacer 2 fotolitos espejados del estencil y trabajar como si fuese un PCB doble faz. El percloruro se va a comer el laton igual que al cobre. Luego se puede enmarcar o no, como uno desee. Si son pocos paneles el bloque de aluminio va bien. Entiendo que los para que quede bien tenso debe ser dificil y esos agujeros de insercion se deben gastar con el tiempo. Pero es un metodo interesante y barato. No necesitas marco de stencil ni impresora de pasta.
3: Produccion: Acá no hay otra que stenciles enmarcados. Si los componentes no son muy chicos, el del latón funciona a la pefeccion (debo tener 20 modelos distintos que uso regularmente y hasta ahora solo he tenido que rehacer 1 solo por tanto uso (500 paneles/mes). Si se pueden comprar los de los chinos mejor aún. Hay que usar impresora de pasta si o si. Por lo menos una buena mesa con bisagra (sin juego) y algun sistema de movimiento de la mesa para centrar el primer PCB. La limpieza de los stenciles es fundamental. Yo generalmente le pongo pasta a todos los paneles que voy a armar y mientras la pick and place arma ya estoy limpiando el stencil con isopropílico (ojo con ese alcohol que es cancerígeno!!!!! usen mascara!!!!) No tengo componentes 0402 ni nada parecido por lo que con esa limpieza va bien, pero sé que los que tienen stenciles con componentes chicos deben mandarlos a limpiar una vez cada tanto (tampoco es que los limpian despues de cada uso con ultrasonido). El enmarcado es fundamental para que quede bien tenso (cosa que se complica con los stenciles caseros).

Espero les sirvan mis comentarios.

saludos!

[planeta9999]

Pues no he probado stencils con marco ya que no tengo ninguno aquí, supongo que dependerá de la altura del marco, por lo que no sé decirte. El bloque de aluminio que tengo aquí tiene 10.15 mm de altura más o menos, más unas pequeñas patitas de plástico pegadas que lleva en cada esquina (que se pueden quitar o poner otras más altas).

En el Stencil montado en marco, la parte del stencil que toca con la placa queda a ras del marco, no sobresale casi nada. En estas fotos de mi impresora con un stencil se puede ver.


Este es el lado del stencil montado en marco que va pegado a la placa. El marco de aluminio está prácticamente a ras, no sobresale, puedes pegar el stencil a tu tabla sin problemas.




El stencil montado sobre la impresora, la parte del marco está hacia arriba, no dificulta pegar el stencil a una tabla.




Otra imagen del stencil puesto en la impresora.




Y en esta foto se ven esos pivotes negros enroscables (en la parte derecha de la impresora), que nunca he sabido para que servían, y que no los puedo dejar puestos o tocan con el stencil. Ahora pienso que son para alinear el PCB y el Stencil si les pongo los tooling holes, pero son bastante gruesos, más que los agujeros.

[elgarbe]

Planeta, el stencil queda a la altura de esas dos guias que cruzan la mesa o a la altura de la mesa? Esas 2 guías tiene un rebaje en el borde, no? Como para apoyar el PCB entre esas dos guías?

En la parte de bisagra tenes un elemento negro para apretar o aflojar y acomodar el eje X con los registros plateados y la regla roja de la punta. Lo mismo para el eje Y.

Esa impresora es mucho mejor que la mía, una lástima que no la aproveches. Pone más fotos de las guías y los elementos adicional que trae así vemos como se soporta el PCB en esa maquina

[Jorge555]

Diría que son para alinear el pcb con el stencil como dices, ya que esas impresoras están hechas para que la producción sea lo más rápida posible.

echale un ojo a esto: https://learn.adafruit.com/smt-manufacturing/stenciling-machines a ver si te da alguna idea respecto a la que tienes ahí.

We get our PCB house to place 4 x 3mm holes in each corner of our PCB panel. The first time you set it up for a PCB run, you'll need to align it by loosening the 3mm studs and placing the PCB on the fixture bed. Then you can use the knobs on the side to help align it.

It takes 5-10 minutes to set up per board but once it is set up and aligned, you can just lift the stencil, place a new one so that the corner holes snap into the fixture studs and print! We've found that the corner holes almost always line up perfectly.

Con el bloque parece que si puedes usarlo, pero claro está que teniendo esa impresora si das con la forma de alinearlos pues es mucho mejor que el bloque de aluminio.

[elgarbe]

la maquina de planeta es similar a la que pusiste jorge, pero creo que no tiene los pines para registrar. La de planeta se registra con las guias largas en el sentido del eje Y, y con una pieza chiquita que se ve en el centro entre las dos, guias en el eje X. Los pines que tiene me parece que son de apoyo. O sea que no usa los tooling drill sino que los bordes de la placa.
El centrado es distinto tambien. La de planeta calibra el stencil. La que pusiste calibra la mesa (o sea que tiene movimiento la mesa, la de planeta se mueve la bisagra)

Viendo bien la foto de planeta estoy seguro que se alinea pone la placa entre esas guias largas, que tienen un rebaje en un borde. No puedo guardar la imagen en mi PC (no se por que) para indicar lo que digo...

sds.

[elgarbe]

Captura de pantalla 2015-12-13 20.43.38.jpg
(156.62 kB, 847x527 - visto 851 veces)

[planeta9999]

Planeta, el stencil queda a la altura de esas dos guias que cruzan la mesa o a la altura de la mesa? Esas 2 guías tiene un rebaje en el borde, no? Como para apoyar el PCB entre esas dos guías?

En la parte de bisagra tenes un elemento negro para apretar o aflojar y acomodar el eje X con los registros plateados y la regla roja de la punta. Lo mismo para el eje Y.

Esa impresora es mucho mejor que la mía, una lástima que no la aproveches. Pone más fotos de las guías y los elementos adicional que trae así vemos como se soporta el PCB en esa maquina

El stencil queda a la altura de las guías, y las guías tienen un rebaje, ahí pongo el PCB para bloquearlo con las barras. Los ajustes del eje X y del Y lo tengo controlado, pero aún así lleva tiempo alinear el PCB con el stencil

El cacharro tiene un montón de ruedecitas para ajustarla y fijarla cuando ya está todo ajustado. De accesorios lleva unos cuantos tornillos de cabeza ayen, unos pequeños bloques de aluminio con agujeros, estos los uso para bloquear el PCB lateralmente para que no se mueva, y luego están esos pivotes enroscables que no se para que sirven.