Erfahren Sie, wie PCB-Oberflächenpartikel zu einem Verschmieren der Lötpaste, Brückenbildung und unzureichenden Ablagerungen führen und wie Sie die Ursache vor dem Reflow überprüfen können.
DurchAdministratorEine unreine PCB-Oberfläche kann beim Drucken von Lötpaste zu Fehlern führen, wenn Staub, Fasern, Fräsreste oder andere lose Partikel die Dichtung zwischen Schablone und Platine stören, einen Teil eines Lötpad blockieren oder auf die Unterseite der Schablone übertragen.
Der resultierende Druck kann unzureichende Paste, unregelmäßige Ablagerungsränder, Verwischungen, übermäßige Paste oder feuchte Brücken zwischen benachbarten Pads aufweisen. Diese Defektsignaturen sind jedoch nicht ausschließlich auf PCB-Kontamination zurückzuführen. Der Zustand der Schablone, die Unterstützung der Platine, die Ausrichtung, das Design der Öffnungen, die Rheologie der Lötpaste, der Schaber-Druck und die Trenn-Einstellungen können ähnliche Ergebnisse produzieren.
Der richtige Ansatz besteht daher darin, den beobachteten Defekt mit seinem physikalischen Mechanismus zu verbinden, ihn vor dem Reflow zu überprüfen und dann die geeignete Korrekturmaßnahme anzuwenden.
Während des Schablonendrucks wird die PCB unterhalb der Schablone unterstützt und in Kontakt mit ihr angehoben. Die Schablone sollte um jede Öffnung herum gegen die Platine dichten, sodass die Lötpaste nur auf den vorgesehenen Pad-Bereich aufgebracht wird.
Lose Kontamination verändert diese Schnittstelle.
| Kontaminationsmechanismus | Auswirkungen an der Druckschnittstelle | Möglicher Druckfehler | Angemessene Reaktion |
|---|---|---|---|
| Ein Partikel ist zwischen der Schablone und der PCB eingeklemmt | Die Schablone wird lokal angehoben und kann nicht gegen die Lötmaskierung oder das Pad abdichten | Verwischte Ablagerung, übermäßige Paste, schlechte Kantendefinition oder eine feuchte Brücke | Entfernen Sie lose Partikel vor dem Drucken und bestätigen Sie die Flachheit und Unterstützung der Platine |
| Ein Partikel bedeckt einen Teil eines Lötpads | Ein Teil der vorgesehenen Ablagerung kann nicht korrekt mit dem Pad in Kontakt treten | Reduzierte Pastenfläche, unregelmäßige Ablagerung oder lokal unzureichende Paste | Überprüfen und reinigen Sie die eingehende PCB vor dem nächsten Druck |
| Ein Partikel erreicht eine Öffnung der Schablone | Das Füllen oder die Freigabe der Öffnung wird inkonsistent | Unvollständige Ablagerung, fehlende Paste oder Variation des Ablagerungsvolumens | Überprüfen Sie die Apertur und die Unterseite der Schablone; reinigen Sie die PCB und die Schablone nach Bedarf |
| Kontamination überträgt sich von der PCB auf die Unterseite der Schablone | Die Kontamination beeinflusst nachfolgende Platinen, auch wenn die ursprüngliche verschmutzte PCB den Drucker verlassen hat | Wiederholtes Verschmieren, Überbrücken oder Ablagerungen außerhalb des Pad-Bereichs | Kontrollieren Sie die Sauberkeit der einlaufenden PCBs und die Reinigung der Unterseite der Schablone |
| Statische Elektrizität zieht nach dem Handling oder Laden neue Partikel an | Eine gereinigte Oberfläche wird vor dem Drucken wieder kontaminiert | Intermittierende Mängel, die zwischen den Platinen variieren | Reduzieren Sie die statische Elektrizität vor der Partikelentfernung und minimieren Sie unkontrolliertes Handling |
Kontamination oder Rückstände auf der Unterseite der Schablone können die Abdichtung beeinträchtigen und dazu führen, dass Lötpaste in unerwünschte Bereiche gelangt oder nicht genügend Paste dort vorhanden ist, wo sie benötigt wird. Es identifiziert auch die Planarität der Platine, die Dicke der Lötmaske, die Ausrichtung und den Zustand der Schablone als separate Variablen, die ähnliche Druckprobleme hervorrufen können.
Schlechte Abdichtung bedeutet, dass die Schablone keinen effektiven Kontakt mit der PCB rund um die zu druckende Apertur hat.
Wenn ein Partikel eine lokale Lücke schafft, kann die Lötpaste sich unter der Schablone ausbreiten, anstatt innerhalb der Grenzen der Apertur zu bleiben. Die Ablagerung kann eine vergrößerte Basis, eine verschwommene Kante oder eine dünne Pastenlinie haben, die sich zu einem benachbarten Pad erstreckt. Wenn die Paste zwei Ablagerungen vor dem Reflow verbindet, ist dies eine nasse Brücke.
Nach dem Reflow kann der gleiche Zustand zu einer Lötbrücke oder Lötkugeln führen, aber eine Brücke nach dem Reflow beweist nicht, dass die ursprüngliche Ursache die Kontamination der PCB war.
Unter-Schablonen-Paste erzeugt einen ähnlichen Mechanismus. PCEA berichtet, dass Paste, die auf der Kontaktseite der Schablone verbleibt, eine effektive Abdichtung verhindert und häufig mit übermäßigen Ablagerungen, Lötbrücken und Lötkugeln in Verbindung gebracht wird.
Dies schafft eine wichtige diagnostische Unterscheidung:
Die PCB-Reinigung und die Unter-Stencil-Reinigung steuern daher verschiedene Teile der gleichen Druckschnittstelle.
Ein kontaminiertes PCB produziert nicht immer übermäßige Paste. Ein Partikel, das über einem Pad positioniert ist, kann die verfügbare Kontaktfläche verringern oder die Freisetzung der Paste stören, während sich das PCB vom Stencil trennt.
Das SPI-Ergebnis kann Folgendes zeigen:
Übertragungseffizienz ist der Prozentsatz des Aperturvolumens, das auf das PCB übertragen wird. Eine niedrige oder instabile Übertragungseffizienz kann auch von einem ungeeigneten Flächenverhältnis, blockierten Aperturen, abgenutzten Stencilwänden, falschem Zustand der Lötpaste oder Trennverhalten resultieren. Sie sollte nicht automatisch der PCB-Kontamination zugeschrieben werden.
Die Menge der Lötpaste ist entscheidend, da eine übermäßige Paste zu Kurzschlüssen beitragen kann, während eine unzureichende Paste die elektrische oder mechanische Integrität des Lötverbindungs beeinträchtigen kann.
Das visuelle Erscheinungsbild des Fehlers ist nicht genug. Verwenden Sie das Fehlerbild, um zu entscheiden, was als Nächstes zu inspizieren ist.
| Beobachtetes Muster | Erste Überprüfungen | Diagnostische Interpretation |
|---|---|---|
| Der Fehler tritt zufällig auf und ändert die Position zwischen den Boards | Eingehende PCB-Oberfläche, Verpackungsfasern, Lader, Förderband und Produktionsumgebung | Lockere Kontamination ist eine glaubwürdige Ursache |
| Jedes PCB zeigt denselben Fehler am selben Pad | Stencil-Apertur, Pad-Design, Plattierung, Ausrichtung und lokale Brettflachheit | Eine wiederholbare Werkzeug- oder Prozessbedingung ist wahrscheinlicher |
| Schmieren oder Überbrücken wird bei aufeinanderfolgenden Drucken schlimmer | Unterseite des Stencils, Wischintervall und Kontamination, die von vorherigen Boards übertragen wurde | Progressive Unter-Stencil-Kontamination ist wahrscheinlich |
| Der Fehler tritt unmittelbar nach einem Unter-Stencil-Wischvorgang auf | Stencil-Trockenheit, Wischmedien, Lösungsmittelverträglichkeit und Vakuumzyklus | Der Reinigungszyklus selbst könnte den nächsten Druck beeinflussen |
| Die SPI-Ergebnisse sind akzeptabel, aber es treten Nachverbindungen, Entfeuchtung oder Lötperlen nach dem Reflow auf | Platzierung, Pastenverlauf, Lötfähigkeit, Oxidation und Reflow-Profil | Klassifizieren Sie es nicht ohne weitere Beweise als Druckfehler auf der PCB-Oberfläche |
| Gereinigte und ungereinigte Platinen zeigen die gleiche SPI-Verteilung | Schablone, Paste, Drucker, Unterstützung und PCB-Abmessungsbedingungen | Die Entfernung von Oberflächenpartikeln wird wahrscheinlich nicht die Hauptkorrekturmaßnahme sein |
Diese Muster sind diagnostische Hinweise, keine Akzeptanzkriterien. Die Entscheidung sollte aus einer kontrollierten Vergleichsanalyse und nicht aus visuellen Annahmen stammen.
Die Druckrichtlinien von AIM identifizieren auch die Ebenheit des Substrats, die Platinenunterstützung, das Trennungsverhalten, die Druckgeschwindigkeit und den Druck auf der Rakel als Variablen, die den Pastenausstoß und die Druckdefinition beeinflussen.
Der direkteste Weg, ein Druckproblem von einem Reflow-Problem zu trennen, besteht darin, die Lötpastenschicht unmittelbar nach dem Drucken zu inspizieren.
Eine 2D-Inspektion kann die Pastenabdeckung, den Versatz und Brückenbildung zwischen den Pads bewerten. Ein 3D-SPI-System kann zusätzlich die Ablagehöhe und das Volumen messen. Technische Arbeiten des IPC identifizieren Fläche, Höhe, Volumen und Brückenbildung als wichtige Messgrößen zur Bewertung des Lötpastendruckprozesses.
Ein praktischer Verifizierungstest sollte PCB-Proben aus derselben Eingangscharge verwenden:
Der Test sollte genügend Platinen verwenden, um die Wiederholbarkeit zu zeigen. Ein visuell akzeptabler Druck zeigt keine stabile Prozesskontrolle.
Die Reinigung der trockenen PCB-Oberfläche eignet sich für lose Kontaminationen wie:
Diese Verunreinigungen können in der Regel gelöst, extrahiert oder gesammelt werden, ohne dass ein flüssiger Waschprozess vor dem Drucken eingeführt wird.
Ölfilme, Fingerabdrücke, Kleberückstände, Oxidation und ionische Kontamination erfordern eine gesonderte Bewertung. Eine trockene Teilereinigungsmaschine sollte nicht als universelle Methode zur Wiederherstellung der Lötfähigkeit oder chemischen Sauberkeit präsentiert werden.
Sichtbare Sauberkeit beweist auch nicht die ionische Sauberkeit. Ionische Kontamination erfordert ein festgelegtes Testverfahren und Akzeptanzkriterien.
Wenn lose Oberflächenpartikel als variable Größe im Druckprozess bestätigt werden, installieren Sie die Reinigungsstufe unmittelbar vor dem Lötdrucker. Dies verringert die Möglichkeit, dass die PCB nach der Reinigung wieder kontaminiert wird.
Eine typische Linienanordnung ist:
PCB-Loader → PCB-Reinigungsmaschine → Lötpastendrucker → SPI → Pick-and-Place → Reflow-Ofen
Der Reinigungsprozess sollte mehr tun, als Partikel mit unkontrolliertem Druckluft zu verlagern. Er sollte statische Elektrizität reduzieren, Kontamination lockern und das freigesetzte Material erfassen, damit es nicht an anderer Stelle auf der Platine oder in der Produktionslinie abgelagert wird.
Für eine vollständige Erklärung des Prozesses siehe Reinigung der PCB-Oberfläche vor dem Lötdruck.
Die DEZ-C753S doppelseitige PCB-Reinigungsmaschine ist für nackte oder unbestückte PCBs vor dem Lötdruck konzipiert.
Drei Reinigungsbürsten lösen Staub, Fasern und lose Partikel. Ionisierte Luft reduziert statische Elektrizität, die Kontamination zurückhalten kann, zwei Vakuumabschnitte extrahieren freigesetzte Partikel, und vordere und hintere klebrige Walzen sammeln verbleibende Reste.
| Prozessanforderung | DEZ-C753S |
|---|---|
| Werkstück | Nackte oder unbestückte PCB |
| Reinigungsmethode | Automatische Inline-Doppelseiten-Trockereinigung |
| PCB-Dimensionen | 50 × 50–350 × 350 mm |
| PCB-Dicke | 0,4–3 mm |
| Förderhöhe | 900 ±25 mm |
| Reinigungsbürsten | 3 Bürsten |
| Vakuumextraktion | 2 Sets |
| Partikelsammlung | Vordere und hintere klebrige Walzen |
| Statische Kontrolle | Eingebaut |
| Luftversorgung | 0,4–0,5 MPa |
| Stromversorgung | AC 220 V, 50 Hz |
Das komplette Geräteangebot ist verfügbar unter PCB-Reinigungsmaschinen.
Die Reinigung von PCBs vor dem Druck ist nur die richtige Antwort, wenn abnehmbare Oberflächenkontamination Teil der bestätigten Hauptursache ist.
Wenn getrockneter Lötpastensatz die Schablone blockiert, untersuchen Sie den Reinigungsprozess der Schablone, anstatt mehr PCB-Reinigung hinzuzufügen. Siehe wie man blockierte SMT-Schablonenöffnungen verhindert.
Ja, wenn ein Partikel die Schablone daran hindert, gegen die PCB abzudichten, kann sich Lötpaste unter der Schablone und in Richtung einer benachbarten Pad ausbreiten. Brücken können auch durch Schablonenkontamination, Fehlanpassung, übermäßige Paste, unzureichende Unterstützung oder ungeeignete Druckparameter entstehen, weshalb die Hauptursache überprüft werden muss.
Ja. Ein Partikel kann einen Teil eines Pads einnehmen, den Kontakt zur Schablone stören oder zur Kontamination rund um eine Öffnung beitragen. Das Ergebnis kann eine verringerte Ablagerungsfläche oder -volumen sein. Wiederholte niedrige Volumina am selben Ort deuten jedoch eher auf ein Problem mit der Öffnung, dem Schablonendesign oder der Unterstützung hin.
Nicht automatisch. Die Entscheidung sollte auf der Sauberkeit der eingehenden Platine, den Verpackungs- und Handhabungsbedingungen, Quellen von Partikeln, der Produktgeometrie und der gemessenen Druckleistung basieren. Inline-Reinigung ist angemessen, wenn lose Kontamination ein wiederkehrendes oder kontrolliertes Prozessrisiko darstellt.
Luftstrom kann lose Kontamination bewegen, ohne sie zu erfassen, und kann Partikel auf einen anderen Teil der PCB oder Produktionsausrüstung umverteilen. Ein kontrollierter Reinigungsprozess sollte die Freisetzung von Partikeln mit Extraktion oder Sammlung kombinieren.
Nein. Der DEZ-C753S entfernt trockene lose Kontamination von nackten PCBs vor dem Druck. Flussmittelrückstände auf einer montierten PCBA und definierte ionische Sauberkeitsanforderungen erfordern einen anderen Reinigungs- und Verifizierungsprozess.
Eine unsaubere PCB-Oberfläche kann den Druck von Lötpaste stören, aber der Defekt sollte durch die Druckschnittstelle verfolgt werden, anstatt aus seinem Erscheinungsbild nach dem Reflow abzuleiten.
Überprüfen Sie die eingehende PCB, die Unterseite der Schablone und das Pastendeposit zusammen. Verwenden Sie SPI und kontrollierten Vergleich, um festzustellen, ob der Defekt der PCB folgt, an einer festen Öffnung bleibt oder sich über aufeinanderfolgende Druckzyklen entwickelt. Sobald lose Oberflächenkontamination bestätigt ist, kann ein Inline-Reinigungsprozess diese Variable entfernen, bevor die PCB den Drucker erreicht.
Senden Sie DEZ Ihre PCB-Abmessungen, Dicke, Kontaminationsproben, Förderbandrichtung und die aktuelle Linienkonfiguration, um die DEZ-C753S für Ihren SMT-Druckprozess zu bewerten.
