Skip to content
Discebo.dk

§ 04

Stencil aperture – area ratio and aspect ratio

Er stencil-åbningen stor nok til, at pastaen slipper stencilen pænt?

Answer: IPC-7525 sætter to nøgletal for en stencil-åbnings evne til at give pasten fra sig ved print: areal-ratioen (åbningens areal delt med dens vægareal) og aspekt-ratioen (bredde delt med stencil-tykkelse). Indtast åbningens mål og stencil-tykkelsen for at se, om åbningen ligger over standardens anbefalede minimum. Bruges når stencil-design eller finpitch-komponenter giver defekter som utilstrækkelig pasteafsætning.

Formula

Areal-ratio AR = (L · B) / (2 · (L + B) · T), hvor L = åbningslængde, B = åbningsbredde, T = stencil-tykkelse

Aspekt-ratio = B / T

IPC-7525 anbefaler AR ≥ 0,66 og aspekt-ratio ≥ 1,5 for pålidelig pasteudløsning, især ved finpitch-komponenter.

Symbols and units in the formula
SymbolMeaningUnit
laengdeÅbningslængde (lang side)mm
breddeÅbningsbredde (kort side)mm
tykkelseStencil thicknessmm
=Areal-ratio
=Aspekt-ratio
=Åbningsarealmm²

Validity and source

Source
IPC-7525

Worked example

The calculator's own default values inserted. The figures are calculated with exactly the formula the tool uses.

Substituted

  • Åbningslængde (lang side)1 mm
  • Åbningsbredde (kort side)0.30 mm
  • Stencil thickness0.12 mm

Giver

  • Areal-ratio0.962
  • Aspekt-ratio2.50
  • Åbningsareal0.300 mm²

Members only

The calculator itself is locked

Create a free user account to unlock all articles, calculators, templates and range — and get access to quizzes and classes. It takes less than a minute: name, email and a password. No payment card.

Create free user →Log in

Want to try something first? See what you can use without an account — the junior zone, the encyclopedia, the videos and more.

Sådan bruger du den

Når pastaen ikke slipper stencilen ved små pads, giver det manglende tin og åbne lodninger. Areal-ratioen fortæller, om åbningen er stor nok i forhold til stencilens tykkelse. Du bruger den, når du godkender en ny stencil, eller når SPI'en melder for lidt pasta på bestemte komponenter.

Step by step

  1. Mål åbningens længde og bredde i stencil-tegningen eller Gerber-filen.
  2. Find stencilens tykkelse, fx 0,12 mm.
  3. Areal-ratioen er åbningens areal delt med arealet af åbningens vægge.
  4. Sammenlign med IPC-7525: areal-ratio mindst 0,66 og aspekt-ratio mindst 1,5.
  5. Er den for lav, så overvej en tyndere eller trinvis stencil eller større åbning.

Typical errors

  • At kun se på aspekt-ratioen. Ved små kvadratiske åbninger er det areal-ratioen, der fejler først.
  • At blande mil og mm fra en amerikansk tegning.
  • At tro at mere tryk på rakelen løser problemet. Det giver smitning, ikke bedre udløsning.

Examples from everyday life

0402-modstand

En 0402-modstand har stencilåbninger på 0,55 × 0,5 mm i en 0,12 mm stencil.

Åbningslængde (lang side)
0.55 mm
Åbningsbredde (kort side)
0.5 mm
Stencil thickness
0.12 mm

It means: Areal-ratioen er 1.091, og aspekt-ratioen er 4.17. Begge ligger godt over IPC-7525's minimum.

QFP med 0,5 mm pitch

Åbningerne til en finpitch-QFP er 1,2 × 0,25 mm i samme 0,12 mm stencil.

Åbningslængde (lang side)
1.2 mm
Åbningsbredde (kort side)
0.25 mm
Stencil thickness
0.12 mm

It means: Areal-ratioen er 0.862, og aspekt-ratioen er 2.08. Det klarer kravet, men hold øje med SPI-målingerne.

0,4 mm-pitch BGA

Et nyt produkt har en BGA med 0,4 mm pitch. Åbningerne er 0,25 × 0,25 mm, og stencilen er 0,12 mm.

Åbningslængde (lang side)
0.25 mm
Åbningsbredde (kort side)
0.25 mm
Stencil thickness
0.12 mm

It means: Areal-ratioen er kun 0.521. Det er under 0,66, så pastaen vil blive siddende i åbningen. Bestil en trin-stencil med tyndere område ved BGA'en.

Rule of thumb

For en kvadratisk åbning er areal-ratioen sidelængden delt med fire gange tykkelsen. 0,25 mm i 0,12 mm stencil giver ca. 0,52.

How to check the answer

Gør du stencilen tyndere, skal begge ratioer stige. Sammenlign med SPI-målingen: lav ratio giver lavt pastavolumen.