Teil 5: Mit Lötstoppmaske definierte und kupferdefinierte (nicht mit Lötstoppmaske definierte) Pads
Abbildung 1.
In der letzten Diskussion haben wir statistisch ausgewertet und sind zu dem Schluss gekommen, dass quadratische Öffnungen mit Radius-Ecken einen gleichmäßigeren Pastenauftrag (geringere Standardabweichung) liefern als kreisförmige Öffnungen mit demselben Flächenverhältnis (8mil Kreis und quadratische, 4mil dicke Schablone entsprechen beide einem Flächenverhältnis von 0,50). Abbildung 1 zeigt, dass wir unsere Ergebnisse verbessern können, indem wir die Position der Lötstoppmaske im Verhältnis zum Leiterplatten-Pad ändern - entweder durch die Verwendung von mit Lötstoppmaske definierten oder nicht mit Lötstoppmaske definierten Pads (manchmal auch als kupferdefinierte Pads bezeichnet).
Die Boxplot-Diagramme stellen die Übertragungseffizienz in Volumenprozent auf der y-Achse dar; gezeigt werden vier separate Diagramme, die 8mil Kreise und Quadrate darstellen. Die unteren beiden Diagramme zeigen eine unregelmäßige und inkonsistente Pastenabgabe für die nicht mit Lötstoppmaske oder Kupfer definierten Pads sowohl für Kreise als auch für Quadrate. Die oberen Boxplot-Diagramme zeigen eine dramatische Verbesserung (viel engere Verteilung, weit weniger Ausreißer) sowohl für Kreise als auch für Quadrate mit lötstoppmasken-definierten Pads. Die besten Ergebnisse wurden mit dem Quadrat (Radius der Ecken) mit Lötstoppmaske erzielt, das eine sehr enge Verteilung und keine Ausreißer aufwies.
Diese Ergebnisse wurden in mehreren Versuchen bestätigt, sowohl intern als auch mit Kunden. Beachten Sie, dass sich unsere Diskussion auf die Optimierung für den ultrafeinen Schablonendruck konzentriert; bei größeren Öffnungen (>12mil) gibt es möglicherweise nur geringe oder keine Unterschiede.
Abbildung 2.
Warum, werden Sie sich fragen?
Abbildung 2 zeigt eine Pastenabscheidung auf maskenbestimmten (oben) und kupferbestimmten (unten) Pads. Das Ablösen der Paste aus der Schablonenöffnung wird durch die Haftung der Lotpaste auf dem Leiterplatten-Pad unterstützt. Die Adhäsion hilft, die Lotpaste aus der Schablonenöffnung zu ziehen, wenn die Leiterplatte von der Schablone abgesenkt wird. Bei kleineren Öffnungen gibt es nur eine sehr kleine Oberfläche für diese Haftung. Die Wände der Lötmaske selbst vergrößern die Gesamtoberfläche, an der die Lötpaste haften kann. Die vergrößerte Oberfläche hilft, die Lotpaste aus der Schablonenöffnung zu ziehen. Eine Verkleinerung der Schablonenöffnung würde diesen Effekt natürlich aufheben, aber da das Flächenverhältnis bereits sehr niedrig ist (0,50 für 8mil Öffnung, 4mil dicke Schablone), werden die kleineren Öffnungen meist eins zu eins oder sogar ein wenig größer gedruckt.
Wir nähern uns dem Ende unserer Serie über Prozessoptimierung; der nächste Abschnitt über Schablonendruck befasst sich mit der Partikelgröße. Der letzte Abschnitt wird sich mit der Reflow-Profilierung befassen.
