Leute,
Eine gute Lötpaste sollte in der Lage sein, länger als eine Stunde in einer Ruheposition (d. h. ohne dass sie gedruckt wird) auf der Schablone zu verbleiben, ohne dass ihre Druckleistung dadurch wesentlich beeinträchtigt wird.
Pausensituationen treten auf, wenn eine SMT-Linie angehalten werden muss, um Bauteile in den Bestückungsautomaten nachzufüllen, kleinere Wartungsarbeiten durchzuführen usw. Einige Pasten „verfestigen“ sich jedoch, wenn der Druckvorgang unterbrochen wird. Diese unerwünschte Eigenschaft wird als „schlechte Reaktion auf Pausen“ (RTP) bezeichnet. Abbildung 1 zeigt das Volumen der Lötpastenaufträge für drei Lötpasten in Abhängigkeit von der Pausenzeit. In diesem Versuch wurden die Lötpasten ohne vorheriges Mischen direkt aus dem Pastengefäß auf die Schablone aufgetragen. Es ist zu beachten, dass Lötpaste 3 ein anfängliches Druckvolumen von nur 5.300mils³ aufweist. Bereits nach drei weiteren Druckvorgängen steigt dieses auf 9.100mils³ an. Nach einer Pause von einer Stunde sinkt das Volumen von Paste 3 drastisch auf 7.500mils³. Es ist zu beachten, dass Paste 2 hinsichtlich des Volumens der Lötpastenaufträge wesentlich gleichmäßiger ist und Paste 1 die besten Ergebnisse liefert.
Abbildung 1. Verhalten dreier Lötpasten bei einer Pause
Verwendet ein Bestücker die Lötpaste 3, muss er möglicherweise die erste Leiterplatte, die nach einer Pause bedruckt wird, aussortieren. In der Regel muss der Bestücker in diesem Fall die Leiterplatte nach dem ersten Druckvorgang nach der Pause gründlich reinigen und erneut bedrucken. Dieser Vorgang dauert mehrere Minuten.
Ein paar Minuten klingen zwar nicht nach einer großen Sache, doch ich habe gemeinsam mit Ingenieuren die Produktivitätskosten dieses Produktionszeitverlusts ermittelt. In einer Studie haben wir einen Produktivitätsverlust von 7 % festgestellt. Eine andere Sichtweise auf diesen Produktivitätsverlust von 7 % ist folgende: Wenn die Fertigungsstraße in einer bestimmten Zeit 10.000 Leiterplatten mit einer Lötpaste produzieren könnte, die gut auf Pausen reagiert, würde sie bei einer Reaktion wie der von Paste 3 nur 9.300 Leiterplatten produzieren. Dieser Produktivitätsverlust ist auf die Zeit zurückzuführen, die für das erneute Aufdrucken nach einer Pause verloren geht.
Die SMT-Montage gibt es bereits seit rund vier Jahrzehnten. Man könnte also meinen, dass alle Lötpasten einen guten RTP-Wert aufweisen. Leider ist dies nicht der Fall. Ein guter RTP-Wert ist daher einer der ersten Leistungskennwerte, die bei der Bewertung einer Lötpaste gemessen werden sollten.
Zum Wohl,
Dr. Ron
