Die meisten Schablonenanfragen, die uns aus dem deutschsprachigen Raum erreichen, enthalten genau eine Zahl zur Dicke: „0,12 mm, wie letztes Mal." Das ist verständlich, aber es überspringt die eigentliche Entscheidung. Denn die Foliendicke ist kein Qualitätsregler, bei dem dünner gleich feiner und dicker gleich robuster bedeutet. Sie ist eine Größe, die von zwei Seiten gleichzeitig eingeklemmt wird — vom feinsten Raster auf der Platine nach unten, vom größten pastenhungrigen Pad nach oben.
Dieser Beitrag behandelt ausschließlich diese eine Entscheidungsvariable. Wie das Flächenverhältnis rechnerisch funktioniert, steht in Öffnungsdesign, Flächenverhältnis und Pastenfreigabe; Material und Rahmenspannung behandelt Schablonenmaterial und Rahmenspannung; den Aufbau mehrstufiger Schablonen beschreibt Stufenschablone: mehrstufiges Öffnungsdesign. Hier geht es um die Frage danach: Hat Ihre konkrete Bestückungsmischung bei einer einzigen Foliendicke überhaupt noch eine Lösung?
1. Zwei Wirkungen, die in entgegengesetzte Richtungen zeigen
Die Dicke wirkt an zwei Stellen gleichzeitig, und das ist der ganze Konflikt:
Nach oben — Pastenvolumen. Das gedruckte Volumen entspricht der Öffnungsfläche multipliziert mit der Foliendicke. Bei gleicher Öffnung liefert 0,15 mm rein rechnerisch die Hälfte mehr Paste als 0,10 mm. Große Steckerpads, Abschirmrahmen und Leistungsbauteile brauchen dieses Volumen für eine tragfähige Lötstelle.
Nach unten — Freigabefähigkeit. Ob die Paste die Öffnung überhaupt verlässt, beschreibt das Flächenverhältnis. Auf unserer Seite SMT-Schablonen-Fertigung ist es so definiert: Flächenverhältnis = Öffnungsfläche ÷ Wandfläche, und die IPC-Faustregel verlangt mindestens 0,66. Die Wandfläche wächst mit der Dicke. Je dicker die Folie, desto kleiner das Flächenverhältnis bei unveränderter Öffnung — und unter 0,66 bleibt Paste in der Öffnung zurück, was zu Pastenmangel oder offenen Lötstellen führt.
Dieselbe Zahl, die das Volumen für den Stecker liefert, nimmt dem Feinraster-Pad die Freigabe. Deshalb ist „dünner ist feiner" falsch formuliert: dünner ist freigabefreundlicher und volumenarm, dicker ist volumenstark und freigabekritisch.
2. Die untere Grenze ist Arithmetik, nicht Geschmackssache
Aus den beiden oben zitierten, bereits veröffentlichten Angaben — der Definition des Flächenverhältnisses und dem Wert 0,66 — lässt sich die Mindestöffnung direkt ausrechnen. Die folgenden Umformungen sind reine Arithmetik aus diesen zwei Angaben, keine Sunking-eigenen Messwerte und keine firmenspezifischen Grenzwerte:
- Runde Öffnung, Durchmesser D, Dicke t: Flächenverhältnis = D ÷ (4t). Bedingung ≥ 0,66 ergibt D ≥ 2,64 · t.
- Rechteckige Öffnung, Breite W, Länge L: Flächenverhältnis = (W · L) ÷ (2t · (W + L)).
Damit kippt die Diskussion von Meinung auf Rechnung. Ein Beispiel, das in der Praxis regelmäßig auftritt: eine runde Öffnung von 0,20 mm Durchmesser, wie sie bei sehr kleinen BGA-Kugelrastern vorkommt, verlangt nach dieser Rechnung t ≤ 0,20 ÷ 2,64 ≈ 0,076 mm. Unsere dünnste gefertigte Standardstufe ist 0,08 mm — die Öffnung liegt also bereits unterhalb dessen, was mit dieser Öffnungsgeometrie und dem Richtwert 0,66 aufgeht. An diesem Punkt hilft keine Dickenwahl mehr; es muss über die Öffnungsform, die Oberfläche der Öffnungswand oder das Herstellverfahren gesprochen werden, und genau dafür existiert die Engineering-Prüfung vor dem Schneiden.
Umgekehrt gilt für ein längliches Feinraster-Pad, etwa eine Öffnung von 0,25 × 1,30 mm: die Rechnung ergibt eine Obergrenze von rund 0,158 mm, sodass 0,15 mm noch aufgeht und 0,20 mm nicht mehr. Bei 0,20 × 1,20 mm liegt dieselbe Rechnung bei etwa 0,13 mm — dann ist 0,12 mm die letzte Stufe, die die Bedingung erfüllt.
Bitte lesen Sie diese Zahlen als Rechenbeispiele zur Methode, nicht als Freigabewerte. Auf unserer Fertigungsseite steht ausdrücklich: genaue Grenzwerte, Öffnungen und Foliendicke werden anhand der Kundendaten und der Maschine technisch bestätigt, und maßgeblich sind die nach der Engineering-Prüfung freigegebenen Schablonendaten.
3. Die Stufen, die wir tatsächlich fertigen
Die Dickenwahl findet nicht in einem stufenlosen Kontinuum statt, sondern auf einer Leiter. Laut unseren Fertigungsspezifikationen für SMT-Schablonen fertigen wir die Foliendicken 0,08 / 0,10 / 0,12 / 0,15 / 0,20 mm. Standardmaterial ist Edelstahlfolie; Nickel kommt bei galvanogeformten Schablonen zum Einsatz, Kapton und PET beim Handdruck.
Praktische Konsequenz: Wenn Ihre Rechnung eine Obergrenze von 0,158 mm ergibt, lautet die Antwort 0,15 mm — nicht 0,158 mm. Und wenn die Rechnung zwischen zwei Stufen landet, entscheidet die Richtung, in der der Fehler weniger schadet. Fehlt Paste, entstehen offene Lötstellen; ist zu viel Paste im Spiel, entstehen Brücken. Welche der beiden Ausfallarten in Ihrem Layout dominiert, ist eine Eigenschaft Ihrer Platine, nicht der Schablone.
4. Der Konflikt: eine Platine, zwei unvereinbare Anforderungen
Jetzt der Fall, um den es eigentlich geht. Eine typische Industrie- oder Steuerungsplatine trägt gleichzeitig:
- einen Feinraster-Baustein, dessen Öffnungen nach der Rechnung aus Abschnitt 2 eine Obergrenze von etwa 0,12 mm erzwingen;
- einen großen Steckverbinder oder Abschirmrahmen, dessen Lötstelle erst bei deutlich mehr Pastenvolumen tragfähig wird.
Bei einer einzigen Foliendicke gibt es hier keinen Wert, der beide Forderungen erfüllt. Das ist kein Optimierungsproblem, bei dem man sich in der Mitte trifft — ein Kompromiss bei 0,15 mm verletzt die Freigabebedingung am Feinraster, ein Kompromiss bei 0,10 mm unterversorgt den Stecker. Beides erzeugt Ausfälle an verschiedenen Stellen derselben Platine.
Genau für diesen Fall nennt unsere Fertigungsseite in der Szenarienauswahl unter „Gemischte Pastenmengen auf einer Platine" die mehrlagige bzw. Stufenschablone: unterschiedliche Dickenzonen auf einer Schablone, sodass große Steckerpads mehr Paste erhalten und Feinraster-Bereiche weniger. Das ist die konstruktive Antwort auf einen Zielkonflikt, den man mit einer Zahl nicht lösen kann.
Die zweite Möglichkeit ist, den Druck aufzuteilen: zwei Schablonen für dieselbe Seite, in zwei Druckdurchgängen. Das kostet Takt und verlangt eine saubere Trennung der Bauteilgruppen in den Daten. Unsere Spezifikation weist aus, dass wir Ober-, Unterseite oder beide Seiten fertigen — auf einer oder auf getrennten Schablonen. Welcher der beiden Wege in Ihrem Fall der richtige ist, hängt von Stückzahl, Linientakt und der räumlichen Verteilung der Bauteilgruppen ab und wird nach der Datenprüfung bestätigt.
5. Was die Dicke *nicht* reparieren kann
Eine erhebliche Zahl von Druckproblemen wird als Dickenproblem gemeldet, ist aber keines. Die Fehlertabelle auf unserer Fertigungsseite ordnet das zu:
- Brückenbildung entsteht unter anderem, wenn Öffnungen größer als die Pads sind, ein Spalt zwischen Schablone und Platine besteht oder die Trenngeschwindigkeit zu hoch ist. Die dortige Gegenmaßnahme lautet, Öffnungen bei Standardbauteilen 5–10 % kleiner als die Pads zu halten, Unterstützung und Druckkraft zu prüfen und die Trennung zu verlangsamen. Eine dünnere Folie behebt keinen Spalt.
- Pastenversatz zu den Pads geht auf unscharfe oder fehlende Passermarken beziehungsweise fehlende passermarkenbasierte Ausrichtung zurück. Das ist ein Datenthema, kein Dickenthema.
- Ungleichmäßige Schichtdicke kann von nachlassender Schablonenspannung, einem abgenutzten Rakel oder eben von gemischten Pastenmengen auf einer Platine kommen. Nur der letzte dieser drei Punkte hat mit der Dickenentscheidung zu tun.
- Pastenmangel ist der Fall, bei dem die Dicke tatsächlich mitspielt: ein Flächenverhältnis unter 0,66, raue Öffnungswände oder Pastenreste in den Öffnungen. Die genannten Gegenmaßnahmen sind eine dünnere Folie oder größere Öffnungen, ergänzend elektrolytisches Polieren beziehungsweise Nanobeschichtung und kürzere Reinigungsintervalle.
Die Unterscheidung ist deshalb wichtig, weil eine geänderte Foliendicke eine neue Schablone bedeutet. Wer ein Ausrichtungs- oder Spannungsproblem mit einer Dickenänderung beantwortet, bezahlt ein Werkzeug und behält den Fehler.
6. Was die Dicke mitentscheidet, obwohl es nicht danach aussieht
Drei Nebenwirkungen der Dickenwahl werden regelmäßig übersehen:
Öffnungsverkleinerung und Dicke hängen zusammen. Die Regel „5–10 % kleiner als die Pads" für Standardbauteile reduziert die Öffnungsfläche — und damit auch das Flächenverhältnis. Wer erst die Dicke aus der nominalen Padgröße bestimmt und danach die Öffnung verkleinert, kann unbemerkt unter 0,66 rutschen. Die Reihenfolge ist: erst die tatsächlich geplante Öffnung festlegen, dann die Dicke gegenrechnen.
Die Öffnungswand ist Teil der Rechnung. Die Freigabe hängt nicht nur von der Geometrie ab, sondern auch vom Zustand der Wand. Deshalb führt unsere Spezifikation Schleifpolitur als Standard und elektrolytisches Polieren als Option zur Verbesserung der Pastenfreigabe auf, dazu die optionale Nanobeschichtung, die Rückstände in den Öffnungen reduziert. Wenn Ihre Rechnung knapp an 0,66 liegt, ist das der Hebel, der zuerst geprüft werden sollte — nicht die nächste Dickenstufe.
Der Rahmen begrenzt das nutzbare Feld. Unsere üblichen Rahmengrößen sind 370×470, 420×520, 450×550, 550×650 und 584×584 mm. Bei einem Nutzen, der bis nahe an den Rand geht, entscheidet der Rahmen mit darüber, ob gerahmt oder rahmenlos gearbeitet wird — gerahmte Schablonen sind für Wiederholdruck mit hoher Stückzahl gedacht, rahmenlose Folien für Kleinserien und Prototypen.
7. Was wir für eine belastbare Dickenempfehlung brauchen
Damit die Dickenwahl nicht auf „wie letztes Mal" hinausläuft, braucht die Engineering-Prüfung diese Angaben. Vier davon liegen in Ihren Daten, zwei müssen Sie aktiv mitteilen:
- Gerber RS-274X mit Pasten-, Lötstopp- und Konturlage, ODB++ oder DXF — die auf unserer Seite ausgewiesenen Eingabeformate. Ohne Pastenlage gibt es keine Öffnungsdiskussion.
- Das feinste Raster auf der Platine und die zugehörige Padgeometrie, denn daraus entsteht die Obergrenze der Dicke.
- Die pastenhungrigsten Bauteile — Steckverbinder, Abschirmrahmen, Leistungsbauteile — als Untergrenze des Volumens.
- Ob beide Gruppen auf derselben Seite sitzen. Erst das entscheidet, ob ein Zielkonflikt im Sinne von Abschnitt 4 überhaupt vorliegt.
- Einsatzhäufigkeit und Stückzahl, weil danach gerahmt oder rahmenlos ausgelegt wird.
- Passermarken auf der Pastenlage sowie der Ausrichtmodus Ihres Druckers.
Die Engineering-Prüfung findet bei uns vor dem Schneiden statt: wir extrahieren die Pastenlage aus den Gerber- oder ODB++-Daten, vergleichen sie mit Pads und Lötstopplack-Öffnungen und markieren fehlende Passermarken oder Konturkanten. Flächen- und Seitenverhältnis werden dabei je Bauteilgruppe anhand des Rasters geprüft. Öffnungsprobleme kommen also an dieser Stelle zu Ihnen zurück und nicht erst nach dem Druck.
Wenn das Öffnungsdesign zusätzlich gegen die Möglichkeiten der Platine selbst gehalten werden soll, finden Sie Mindestleiterbreite, Bohrungen und Konturtoleranzen in unseren Fertigungskapazitäten und den Toleranznormen. Für den Zusammenhang zwischen Schablone und geprüfter Baugruppe ist unsere Qualitätssicherung die Referenz, und Materialfragen der Platine selbst behandelt die Materialübersicht. Für eine konkrete Dickenempfehlung reichen Sie Ihre Daten über Angebot anfordern ein; eine Übersicht der lieferbaren Leiterplattentypen steht unter Produkte.
FAQ
Welche Foliendicke ist die richtige für meine SMD-Schablone?
Es gibt keine allgemein richtige Dicke, sondern nur eine zu Ihrer Platine passende. Die Obergrenze ergibt sich aus dem feinsten Raster über die Bedingung Flächenverhältnis ≥ 0,66, die Untergrenze aus dem pastenhungrigsten Bauteil. Wir fertigen die Stufen 0,08 / 0,10 / 0,12 / 0,15 / 0,20 mm; welche davon für Ihre Daten aufgeht, wird in der Engineering-Prüfung vor dem Schneiden bestätigt.
Ist eine dünnere Schablone grundsätzlich besser für feines Raster?
Für die Freigabe ja, für das Volumen nein. Eine dünnere Folie erhöht das Flächenverhältnis und hilft kleinen Öffnungen, reduziert aber gleichzeitig das gedruckte Pastenvolumen an allen anderen Pads. Auf einer gemischt bestückten Platine wird dadurch der Stecker unterversorgt, während das Feinraster gut aussieht.
Was passiert, wenn das Flächenverhältnis unter 0,66 liegt?
Dann bleibt Paste in der Öffnung zurück. Die Folge sind Pastenmangel und unvollständige Freigabe bis zu offenen Lötstellen. Als Gegenmaßnahmen nennt unsere Fertigungsseite eine dünnere Folie oder größere Öffnungen, ergänzend elektrolytisches Polieren beziehungsweise Nanobeschichtung und kürzere Reinigungsintervalle.
Mein Layout hat einen 0,4-mm-Raster-Baustein und einen großen Steckverbinder. Geht das mit einer Dicke?
In vielen dieser Fälle nicht. Wenn die Freigabebedingung am Feinraster eine dünne Folie erzwingt und der Steckverbinder mehr Volumen braucht, existiert kein einzelner Wert, der beides erfüllt. Für genau dieses Szenario ist die mehrlagige beziehungsweise Stufenschablone vorgesehen — unterschiedliche Dickenzonen auf einer Schablone. Die Alternative sind zwei Schablonen und zwei Druckdurchgänge.
Löst eine andere Dicke mein Brückenbildungsproblem?
Meist nicht. Brücken entstehen typischerweise durch Öffnungen, die größer als die Pads sind, durch einen Spalt zwischen Schablone und Platine oder durch zu hohe Trenngeschwindigkeit. Der erste Ansatzpunkt ist, Öffnungen bei Standardbauteilen 5–10 % kleiner als die Pads zu halten, Unterstützung und Druckkraft zu prüfen und die Trennung zu verlangsamen.
Welche Daten brauchen Sie, um die Dicke zu bestimmen?
Gerber RS-274X mit Pasten-, Lötstopp- und Konturlage, ODB++ oder DXF. Zusätzlich hilfreich sind Angaben zum feinsten Raster, zu den pastenhungrigsten Bauteilen, zur Stückzahl und Einsatzhäufigkeit sowie zum Ausrichtmodus Ihres Druckers.
Ändert die Dicke etwas an der Rahmenwahl?
Die beiden Entscheidungen sind unabhängig, werden aber gemeinsam bestätigt. Die Rahmenfrage folgt der Einsatzhäufigkeit: gerahmte Schablonen für Wiederholdruck mit hoher Stückzahl, rahmenlose Folien für Kleinserien und Prototypen. Übliche Rahmengrößen sind 370×470, 420×520, 450×550, 550×650 und 584×584 mm.