Optimierung des Schablonendrucks
Karl-Uwe Siegler, Journalist, Gröbenzell / München
Der Trend in der Elektronikfertigung geht zu immer kleineren und auch dünneren Packages wobei die Gehäuse unwesentlich größer sind als der Chip
Bei dieser Entwicklung steigt auch das Fehlerrisiko in der Bestückungsfertigung im Zusammenhang mit dem Lotpastendruck durch den Einsatz von SMD-Druckschablonen. Deshalb unterzieht die Berliner Photocad ihre SMD-Druckschablonen der Produktlinien „Advanced“ und „Performance“ standardmäßig Oberflächen-Veredlungs- und – Prüfprozessen. Am Ende des Produktionsvorganges sichert ein Stencil Check mit optischen Scans die Umsetzung der Kunden-Auftragsdaten zu 100 Prozent.
In einem besonderen Veredelungs-Schritt werden diese Schablonen auf beiden Seiten gebürstet. Anschließend folgt die spezifische Elektropolitur. Damit soll gewährleistet werden, dass die Qualität der Lötverbindungen den Anforderungen gemäß IPC-A-610 Klasse 2 und 3 sichergestellt ist und dass auch feinste Grate, Staub und Schmutzpartikel sowie sämtliche Metallionen beseitigt und die Innenwandungen der Pad-Öffnungen geglättet sind – eine wichtige Voraussetzung für eine sichere Bestückung bei kleineren bis mittleren Stückzahlen.
Das elektrochemische Polieren von SMD-Druckschablonen erfordert Spezialmaschinen, die präzise und gleichmäßige Resultate über die gesamte Oberfläche der Schablonen gewährleisten. Automatisierte Anlagen erzielen eine hohe Effizienz und sichern eine reproduzierbare Qualität. Mit der Poligrat Elektropolieranlage EP 110 setzt Photocad ein automatisches System zur elektrochemischen Bearbeitung von SMD-Druckschablonen ein. Bei dieser Anlage erfolgt der Poliervorgang in einer geschlossenen Kammer, gesteuert von einer Siemens CNC-Steuerung. Das garantiert eine gleichbleibend hohe Qualität – und dazu wird die Arbeitssicherheit erheblich verbessert.
Bei diesem Prinzip wird die SMD-Druckschablone von einer Elektrolytlösung umspült und positiv aufgeladen, so dass sie als Anode wirkt. Die Kathode wandert im Elektrolyt über die Schablone. Bei Anlegung von Gleichstrom, werden Metall-Ionen von der anodischen Schablone abgetragen und bewegen sich in Richtung Kathode. So wird die gesamte Oberfläche – auch und gerade in den lasergeschnittenen Innenwandungen – perfekt geglättet und feinst entgratet.
Spezifische Vorteile dieses automatischen Elektropolierens liegen darin, dass diese SMD-Schablonen keinerlei mechanischer oder thermischer Belastung ausgesetzt sind. Die Qualität des Lotpastendruckes in der Bestückung deutlich gesteigert, da durch die durchgängig glatten Wandungen ein verbessertes Auslöseverhalten der Lotpaste erzielt wird – Brückenbildung ist ausgeschlossen. Die Schablonen sind leichter und schneller zu reinigen. Die Arbeitsergebnisse sind mit hoher Genauigkeit reproduzierbar und sichern damit auch die wichtige Traceability. Standzeiten bei den Produktlinien „Advanced“ und „Performance“ werden verlängert. Das Photocad Elektropolieren ist nach DIN EN ISO 9001 zertifiziert.
„Wir haben in den letzten Jahren einen wachsenden Anteil an elektropolierten SMD-Druckschablonen festgestellt – laut unserem ERP-System waren es in den letzten zwei Jahren präzise 29 Prozent von 48.200 insgesamt“, wie Axel Meyer, Leiter Vertrieb und Marketing, herausstellt. „Die erhöhte Fertigungssicherheit bei kleineren Packages, mittleren Fertigungslosen und günstigen Photocad Konditionen, wird für unsere Kunden immer wichtiger“.
Photocad ist ein führender digital ausgerichteter deutscher Hersteller von lasergeschnittenen SMD-Schablonen für einen qualitativ hochwertigen Pastendruck, der höchste Prozess-Sicherheit in der Elektronikfertigung gewährleistet. Alle Abläufe, vom Auftragseingang über die Produktion bis zur Same-Day-Delivery, sind durchgehend digitalisiert und damit im Null-Fehler-Bereich. Das Produktportfolio umfasst
• SMD-Druckschablonen
• Basic Plus für Standard-Strukturen
• Advanced für Fein-Strukturen
• Performance für Fein-Strukturen in hohen Stückzahlen
• Stufenschablonen
• Funktionsmuster
• Oberflächen-Veredelungen wie Nanobeschichtungen und Elektropolitur
Fertigungsstandort ist Berlin, Produktionskapazität: 30.000 Schablonen p.a.
Zielmärkte sind Industrie-Elektronik, Energie, Umwelt, Medizin, Automatisierung in der EU mit Schwerpunkt in der D-A-CH-Region
Qualitätsmanagement nach
ISO 9001: 2015, EN 9100: 2018