Schätzungen des Lotpastenverbrauchs

Fertigungs- und Prozessingenieure werden bei der Angebotserstellung oft nach dem Kostenvoranschlag für Lotpaste gefragt. Christopher Nash von der Indium Corporation hat dies in seinem Blogbeitrag unter https://www.indium.com/blog/calculating-solder-paste-usage.php angesprochen. Sie können dazu auch einfach den folgenden Barcode scannen:

In seinem Beitrag beschreibt er die Verwendung der Greely-Formel zur Bestimmung des spezifischen Gewichts einer Lotpaste, um das Pastenvolumen in Masse umzurechnen.

Die Bestimmung des Volumens ist einfach die Fläche der Lotpastenaufbringung mal die Foliendicke. Wie lässt sich die Summe aller Schablonen-Aperturen leicht berechnen? Diese Aufgabe ist recht einfach, wenn Sie die richtigen Software-Tools haben. Viele CAD/CAM-Softwarepakete beinhalten einen Rechner für die Kupferfläche, mit dem Sie die Kosten für die Leiterplattenherstellung schätzen können. Dieselbe Funktion kann auch verwendet werden, um die Gesamtfläche der Lotpasten-Aperturen für die Leiterplatte abzuschätzen. Gerberdaten werden in der Regel mit einer Angebotsanfrage geliefert. Wenn Sie die Lotpastenschicht durch die Kupferschicht ersetzen, berechnet die Software die Summe aller Lotpasten-Aperturen, so als ob sie aus Kupfer wären. Denken Sie daran, dass Gerberdaten nur eine einfache Plotterdatei sind, der jegliche Designintelligenz fehlt. Ein „D“-Code ist daher weiterhin ein „D“-Code, egal ob es sich um Paste, Maske oder Kupfer handelt. Für den Fall, dass die Gerberdaten der Lotpaste nicht zur Verfügung stehen, können Sie die Gerberdaten der Lötstoppmaske ersetzen. Da die meisten Masken-Aperturen etwas größer sind als das Kupfer, erhalten Sie damit das obere Ende einer Schätzung. Wenn die Gerberdaten der Lotpaste verfügbar sind, ist dies eine genauere Schätzung und verhindert eine Überschätzung aufgrund von QFP-Anschlüssen. Wie Sie unten sehen können, sind die Auswirkungen von QFP-Masken-Aperturen bei Baugruppen mit hoher Packungsdichte oft vernachlässigbar. Bei einer Baugruppe, die hauptsächlich aus vielen solchen Bauteilen besteht, können sie jedoch erheblich sein. Es ist auch wichtig, bei der Verwendung der Maskenschicht zu überprüfen, dass es keine unmaskierten Bereiche gibt, die nicht zu SMDs gehören oder die nicht mit Lotpaste bedruckt werden sollen, wie z. B. offene Durchkontaktierungen.

Bild mit freundlicher Genehmigung von randy-clemmons.blogspot.com

Wiederholen Sie diesen Schritt auch für die untere Lötstoppmaske oder die Gerberdaten der Lotpaste, wenn das Produkt doppelseitig ist. Berücksichtigen Sie auch alle Teststellen, die Sie eventuell einfügen möchten. Es wird empfohlen, den Pastenverbrauch PRO Seite zu berechnen. Dies ist hilfreich, wenn der Produktionsausschuss berücksichtigt wird und nur eine Seite der Leiterplatte verarbeitet wurde. Sobald Sie die Summe haben, multiplizieren Sie sie mit der Foliendicke. Achten Sie darauf, dass alle Einheiten gleich sind! Da Lotpaste in der Regel grammweise verkauft wird, verwenden Sie am besten nur SI-Einheiten und nicht die angelsächsischen Einheiten. Volumen mal Dichte ist gleich Masse. Dichte und spezifisches Gewicht (SG) sind dasselbe, aber SG ist dimensionslos, da es ein Verhältnis ist. Der Nenner des Verhältnisses ist in der Regel die Dichte von Wasser, d. h. 1 (0,9976 Gramm pro Kubikzentimeter, um genau zu sein). Achten Sie auch hier auf die Einheiten. Dies ist ein guter Grund, Ihre CAD/CAM-Software so einzustellen, dass sie den Wert in Kubikzentimetern oder zumindest in Millimetern angibt, damit die Umrechnung der Einheiten einfach und weniger fehleranfällig ist. Was Einheiten und Fehler betrifft, so lesen Sie den Beitrag unseres Dr. Ronald Lasky von der Indium Corporation über einen häufigen Fehler bei der Berechnung der Legierungsmasse:

Denken Sie daran, dass einige exotische Legierungen keine berechnete Dichte haben, im Gegensatz zu einer so gängigen Legierung wie SAC305. Wenn Sie der Stückliste die Lotpaste hinzufügen wollen, sollten Sie der Genauigkeit halber den aktuellen Prüfplan Ihres Schablonenherstellers verwenden. Er enthält die genauen Definitionen der Aperturen, darunter Flächenverkleinerungen, Home-Plate-Designs und andere exotische Pasten-Aperturen.

Wenn Sie mit diesem Ansatz Schwierigkeiten haben, können Sie sich jederzeit mir in Verbindung setzen, damit wir gemeinsam eine Lösung finden.