
SMTステンシル(メタルマスク)製造
レーザー加工・電鋳・段付き・ナノコーティング
レーザーカット
電鋳
多層・段付き
ナノコーティング
フレーム付きSMTステンシル
固定フレーム・メッシュ張網・量産
- 固定フレーム
- 平滑な開口壁
- 二重接着
- 基準マーク
フレームなしSMTステンシル
着脱式ステンシル箔・再利用フレーム・試作と小ロット
- 着脱式ステンシル箔
- 再利用フレーム
- 機械・手動印刷
- 試作・小ロット
SMTステンシルの製造規格
異形フレーム・大型寸法・特殊コーティングは個別審査。
| 項目 | 規格 |
|---|---|
| ステンシル種別 | フレーム付き(接着式)ステンシル、フレームなしステンシル箔 |
| ステンシル材料 | ステンレス箔(標準)、ニッケル(電鋳)、Kapton/PET(手印刷用) |
| ステンシル箔厚 | 0.08/0.10/0.12/0.15/0.20 mm |
| 主なフレームサイズ | 370×470、420×520、450×550、550×650、584×584 mm |
| 研磨・研削処理 | 研磨仕上げ(標準)、電解研磨(オプション、はんだの抜けを改善) |
| 製作対象面 | 表面、裏面、または表裏を1枚にまとめる/表裏を別の2枚に分ける |
| コーティング | ナノコーティングをオプションで選択可能。拭き取り回数を減らし、使用寿命を延長 |
| 入力ファイル | Gerber RS-274X(はんだ層、ソルダーレジスト層、外形層)、ODB++、DXF |
| 発注数量と見積 | Gerber データ、数量、工程要求を評価した上で確認 |
ステンシル開口設計の参考値
| 部品種別 | ピッチ | パッド | 開口 | ステンシル厚 | 面積比 |
|---|---|---|---|---|---|
| QFP | 0.65 mm | 0.35 mm | 0.30–0.31 mm | 0.15–0.18 mm | 0.69–0.85 |
| QFP | 0.50 mm | 0.25 mm | 0.22–0.24 mm | 0.12–0.14 mm | 0.66–0.83 |
| QFP | 0.40 mm | 0.20 mm | 0.19–0.20 mm | 0.10–0.12 mm | 0.68–0.85 |
| QFP | 0.30 mm | 0.18 mm | 0.15 mm | 0.07–0.09 mm | 0.72–0.93 |
| BGA | 1.27 mm | ⌀0.80 mm | ⌀0.75 mm | 0.15–0.18 mm | 1.04–1.25 |
| BGA | 0.80 mm | ⌀0.40 mm | ⌀0.38 mm | 0.10–0.12 mm | 0.79–0.95 |
| BGA | 0.50 mm | ⌀0.28 mm | ⌀0.26 mm | 0.08–0.09 mm | 0.72–0.81 |
| 0402 | — | 0.25 mm | 0.55 × 0.25 mm | 0.08–0.13 mm | 0.66–1.07 |
| 0201 | — | 0.15 mm | 0.35 × 0.15 mm | 0.05–0.07 mm | 0.75–1.05 |
関連仕様:製造能力と公差規格。関連サービス:PCBA実装サービスをご利用いただけます。
数値は代表的な参考範囲です。実際の開口は技術評価後に確定したステンシルデータに従います。
ステンシル印刷とデジタル/ジェット印刷の選び方
| 比較項目 | ステンシル印刷 | デジタル/ジェット印刷 |
|---|---|---|
| 適するロット | 安定した量産 | 試作・超小ロット・多品種 |
| 段取りコスト | 基板種別に1枚必要 | ステンシル不要、プログラム変更のみ |
| はんだ量の均一性 | 一回のスキージで均一 | パッド単位で増減可能 |
| タクトと設備 | 高速・設備が普及 | タクトが遅く高額 |
生産シーン別SMTステンシルの選び方
生産シーン・推奨仕様・案件審査
| 生産シーン | 推奨仕様 | 備考 |
|---|---|---|
| 試作・手印刷 | データ評価でステンシル種別・箔厚・開口を確認 | 試作と小ロットに適しています。実際の材料、箔厚、位置合わせ方式はデータ評価で確認します。 |
| SMT量産 | 設備と繰り返し印刷の要件に基づいて評価 | フレームで固定して繰り返し印刷する用途に適しています。構造と位置合わせの要件は、設備とご提供データに基づいて確認します。 |
| 狭ピッチ・小型部品 | 狭ピッチ設計とお客様データに基づいて評価 | 狭ピッチ設計向けの工程オプションです。使用可能な材料、開口、箔厚はお客様データに基づいて確認します。 |
| 1枚の基板ではんだ量が異なる場合 | 多層・段付きステンシル | 1枚のステンシルに厚さの異なる領域を設け、コネクタ等の大きいパッドにははんだを多く、狭ピッチ領域には少なめに供給します。 |
| 長時間の連続使用・拭き取り低減 | ナノコーティングステンシル | はんだを弾くコーティングにより開口壁への残留を減らし、拭き取り間隔を延ばして転写率を安定させます。 |
SMTステンシルの製作工程
- 1
はんだ層データの審査
Gerber または ODB++ からはんだ層を抜き出し、パッドとソルダーレジスト開口の整合性を照合して、不足しているフィデューシャルマークや外形境界を指摘します。
- 2
開口設計とエリア比の検討
部品のピッチごとにエリア比とアスペクト比を検討します。具体的なしきい値、開口寸法、ステンシル箔厚は、お客様データと設備条件をあわせて技術評価の上で確認します。
- 3
レーザーカットまたは電鋳成形
レーザーカット、電鋳、その他の工程オプションは、Gerber データ、パッド配置、材料、箔厚、設備条件を評価した上で確認します。
- 4
研磨とコーティング
研磨やコーティングなどの後工程を採用するかどうかは、開口、材料、転写要件に応じて案件ごとに確認します。
- 5
素張りとフレーム取付
ステンシルの構造、素張り、フレーム取付方式は、設備、基板設計、納入要件に基づいて確認します。フレームなし仕様が適するかも案件ごとに検証します。
- 6
寸法検査と出荷
重要な開口寸法と位置ずれを抜取で検査し、フィデューシャルマークが鮮明で残渣やバリがないことを確認してから包装・出荷します。PCB実装のご注文に付属するステンシルは、基板と同便で発送できます。
ステンシル印刷の代表的な不良と対策
| 現象 | 主な原因 | 対策 |
|---|---|---|
| はんだ不足・転写不良 | エリア比が 0.66 を下回っている、開口壁が粗い、または開口内にはんだが残留している。 | ステンシル箔を薄くするか開口を大きくしてエリア比を上げ、電解研磨またはナノコーティングを追加し、拭き取り間隔を短くします。 |
| はんだブリッジ | 開口寸法がパッドより大きい、ステンシルと基板の密着が不十分、または離型速度が速すぎる。 | 標準部品では開口をパッドより 5%〜10% 小さくし、基板のサポートと印刷圧を確認し、離型速度を下げます。 |
| はんだの位置ずれ | フィデューシャルマークが不鮮明または欠落している、あるいはステンシルとPCBの間でフィデューシャルによる位置合わせを行っていない。 | はんだ層に鮮明なフィデューシャルマークを残し、量産ではフレーム付きステンシルと印刷機の自動位置合わせに切り替えます。 |
| 印刷厚さのバラツキ | ステンシルの張力低下、スキージの磨耗、または同じ基板上にはんだ量の異なる部品が混在している。 | 張力とスキージの状態を定期的に確認し、混在基板では多層・段付きステンシルに切り替えて領域ごとにはんだ量を管理します。 |
よくあるご質問
SMTにおけるステンシル印刷(stencil printing)とは何ですか。
- ステンシル開口を通じて PCB パッドへはんだペーストを転写。
SMDステンシルと表面実装ステンシル(surface mount stencil)は同じものですか。
- はい。いずれもはんだペースト印刷用ステンシルです。
SMTステンシルの箔厚はどう選べばよいですか。
- ペースト層・レジスト層・外形を提出。厚さ・開口・面積比は技術審査で確定。
開口寸法はPCBのパッドと完全に同じにする必要がありますか。
- パッド・ピッチ・ペースト・設備条件に基づき審査。
フレーム付きとフレームなしのどちらを選ぶべきですか。
- 使用頻度・基板設計・設備要求により確定。
電鋳ステンシルはレーザーカットより優れていますか。
- レーザー・電鋳工法は狭ピッチ設計と客先資料に基づき審査。
ステンシル製作にはどのファイルが必要ですか。
- ペースト層・レジスト層・外形層。Gerber RS-274X・ODB++・DXF に対応。パネル・基準マーク要求を明記。
SMTステンシルは繰り返し使えますか。保全と保管の方法を教えてください。
- 可能です。洗浄後に開口・張力・基準マークを確認し、摩耗・変形時は交換。
御社はSMTステンシルメーカー(SMT stencil manufacturer)ですか。
- レーザー加工・研磨・張網・検査は恵州工場で実施。
PCB・SMT ステンシルの違いとマイクロエレクトロニクス用の対応は?
- PCB ステンシルと SMT ステンシルは同種製品。マイクロエレクトロニクス用は図面審査後に見積もり。
PCBAのご注文に含まれるステンシルは基板と一緒に出荷されますか。
- 可能です。注文時に基板同梱出荷と梱包要求を明記。
SMTにおけるステンシル印刷(stencil printing)とデジタル/ジェット印刷は、どう使い分ければよいですか。
- 量産は通常ステンシル印刷。小ロット・パッド別調整はジェット印刷を評価。
