Optimierung für Erfolg: Lotmaskendefinierte gegenüber kupferdefinierten (nicht-Lotmaskendefinierte) Pads

Teil 5: Lotmaskendefinierte gegenüber kupferdefinierten (nicht-Lotmaskendefinierte) Pads

Abbildung 1.

In der letzten Diskussion haben wir statistisch berechnet und festgestellt, dass quadratische Aperturen mit runden Ecken eine konstantere (geringere Standardabweichung) Pastenablagerung als runde Aperturen mit dem gleichen Flächenverhältnis bieten (8 mm Kreis und Quadrat, 4 mm dicke Schablone, jeweils einem Flächenverhältnis von 0,50 entsprechend).  Abbildung 1 zeigt, dass wir unsere Ergebnisse verbessern können, indem man die Position der Lotmaske im Verhältnis zum PCB-Pad durch die Verwendung eines lotmaskendefinierten oder nicht lotmaskendefinierten (manchmal auch kupferdefiniert genannt) Pads verändert.

Die Boxplotdiagramme zeigen die Transfereffizienz in Volumenprozent auf der y-Achse; es sind vier separate Diagramme dargestellt, die Kreise und Quadrate mit 8 mm repräsentieren. Schauen Sie, wie die unteren beiden Grafiken eine fehlerhafte und unbeständige Pastenabgabe bei der nicht lotmaskendefinierten oder kupferdefinierten Pads bei den Kreisen und Quadraten aufweisen. Die oberen Boxplotdiagramme veranschaulichen eine drastische Verbesserung (viel engere Verteilung, weniger Ausreißer) bei den Kreisen und Quadraten mit lotmaskendefinierten Pads. Die besten Ergebnisse zeigten sich bei Quadraten (runde Ecken) mit lotmaskendefinierten Pads, da diese eine sehr enge Verteilung bieten und keine Ausreißer aufweisen.

Diese Ergebnisse wurden in mehreren Versuchen, sowohl intern als auch mit Kunden, bestätigt. Beachten Sie, dass sich unsere Diskussion auf die Optimierung des ultrafeinen Schablonendrucks konzentriert; bei größeren Aperturen (> 12 mm) mag es kaum oder gar keine Unterschiede geben.

Abbildung 2.

Warum Sie sich das fragen könnten?

Abbildung 2 veranschaulicht eine Pastenablagerung auf maskendefinierten (oben) und kupferdefinierten (unten) Pads. Die Pastenabgabe von der Schablonenapertur wird durch die Anhaftung der Lotpaste am PWB-Pad unterstützt. Die Anhaftung hilft dabei, die Lotpaste von der Schablonenapertur zu ziehen, wenn das PWB langsam von der Schablone herabgesenkt wird. Bei kleineren Aperturen gibt es nur einen sehr kleinen Oberflächenbereich, wo diese Anhaftung auftreten kann. Die Wände der Lotmaske selbst kommen zum Gesamtoberflächenbereich hinzu, an dem die Lotpaste anhaften kann. Der gesteigerte Oberflächenbereich hilft dabei, dass die Lotpaste von der Schablonenapertur gezogen wird. Eine Verkleinerung der Schablonenapertur würde diesen Effekt natürlich umkehren, aber da das Oberflächenverhältnis bereits sehr gering ist (0,50 bei 8 mm-Aperturen, 4 mm dicke Schablone), werden die kleinen Aperturen 1:1 oder gar etwas größer gedruckt.

Wir nähern uns dem Ende unserer Reihe zur Verfahrensoptimierung; der nächste Abschnitt zum Schablonendruck befasst sich mit der Partikelgröße. Der letzte Abschnitt wird sich mit der Reflowprofilerstellung befassen.

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