Hallo zusammen, beim Versuch, eine Kleinstserienfertigung (5 Stück) eines Boards zu machen, habe ich eine (recht teure) Bauchlandung erlebt. Wie sind denn eure Erfahrungen? Die kritischen Bauelemente auf dem Board sind ein QFN36 und ein TQFP48, beide mit 0,5er Pitch. Die Leiterplatten hatte ich statt mit ENIG (Gold) mit HASL (d.h. verzinnt) bestellt (bei Haka), der Kunststoff-Stencil kommt von OSH Stencils, die Lotpaste ist von TME (sowohl bleifrei als auch verbleit, beide Ergebnisse sind vergleichbar schlecht). Beim Aufrakeln habe ich das Problem, dass das HASL ein bisschen aufträgt und dadurch Lotpaste oft nur am Rand oder gar nicht auf dem Pad landet, weil das HASL (mindestens in Padmitte) quasi schon mit der Stencil-Oberseite abschließt. Ergebnis: höchst ungleichmäßiger Pastenauftrag. Dass die Viskosität der Lotpaste sich eher nach dem Zufallsprinzip richtet, hilft auch nicht gerade. Hatte ich anfangs den Rakel noch sehr steil gehalten, scheint mir nun ein sehr flacher Winkel (also eher ein "Reinschmieren") besser zu sein. Besser ist aber noch lange nicht gut, die Ausschussquote ist immer noch deutlich über 50%. Hat jemand von euch schon mal erfolgreich HASL und Kunststoff-Stencil kombiniert? Oder war ich einfach einmal zu oft geizig? Max
Oh das hört sich nicht schön an... Ich habe die selbe Kombination hier, Platine mit HASL und Stencil von OSH... Warte allerdings noch auf die Platinen also werde ich wohl bald sehen ob ich auch das Problem haben werde... MfG
Wie kann man denn auch ne Kunststoffschablone nutzen? Schön und gut, wenn die Anbieter damit Geld verdienen wollen, aber ungeeigneter geht es doch nicht mehr. Nur weil etwas am Markt angeboten wird, muss es noch nicht brauchbar sein.
Hast Du mal den Preis mit pcb-pool verglichen? Da bekommst Du ENIG Pads und dazu eine oder sogar zwei Edelstahlschablonen. Manchmal lohnt sich sparen eben nicht...
Ich fasse zusammen: ich scheine das Problem alleine zu haben, denn Erfahrungen hat keiner beigesteuert. @0815: Anonym klugscheißen kann jeder - Erfahrungen bitte! @Checker: Hatte ich auch überlegt, wäre im Nachhinein die bessere Wahl gewesen. Max
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Max G. schrieb: > ich scheine das Problem alleine zu haben, denn > Erfahrungen hat keiner beigesteuert. Doch, die Erfahrung lautet: nimm keine Schablone aus Kunststoff! Wie man überhaupt auf die Idee kommt, ist mir schleierhaft. Wenn es demnächst Webseiten gibt, auf denen 1,5mm Furnierholz als Basismaterial der neueste Schrei ist, dann sollte man vorm Kauf halt selbst noch mal überlegen. Und jedes zweite Produkt heutzutage ist nun mal für den eigentlichen Zweck völlig unbrauchbar. Bestell´ Dir ne Schablone aus Edelstahl, sicherheitshalber mit 50µ mehr Stärke.
So, nun mal ernsthaft. Klar, mit HASL (heißluftverzinnt) befindet sich bereits Zinn auf den Pads. Hier sind Überlötungen bei einem 0,5er QFN vorprogrammiert. Besser ist hier ENIG (chem. Ni-Au) oder chem. Zinn. Chem. Zinn ist zwar billiger, birgt jedoch die Gefahr, dass bei langer Lagerung, über 6 Monate, das Kupfer durch das Zinn diffundiert und die Oberfläche nicht mehr lötbat ist. Von HASL würde ich bei den beschrieben Bauteilen abraten. Nun zur Schablone: Ich habe auch schon "Musterbauschablonen" verwendet, das Ergebnis war bisher ernüchternd. Bei den o. beschriebenen Bauteilen würde ich unbedingt von Kunsttoff oder Hartpapier abraten! Die Folgekosten sind höher als die Investition in eine Metallschablone. Zum Drucken: Möglichst immer mit dem gleichen Rakelanstellwinkel drucken! Nicht zu viel Druck auf das Rakel geben, sonst schaufelst Du die Paste wieder aus den Öffnungen heraus. Originaltext Max: "Dass die Viskosität der Lotpaste sich eher nach dem Zufallsprinzip richtet, hilft auch nicht gerade." Die Viskosität der Lotpaste richtet sich nicht nach dem Zufallsprinzip. Sie wird vom Hersteller genau eingestellt. Wenn Du die Paste direkt nach dem Öffnen aus dem Topf nimmst und auf die Schablone bringst, dann wundert mich das nicht! Die Paste muß vorher mindestens 2 Minuten lang gerührt werden. Sie ist tixotropisch, das heißt, nach dem Rühren ändert sich die Viskosität. Sie wird geringer, und muss in der Lage sein, vor dem Rakel zu rollen. Rollt sie nicht, dann ergeben sich daraus die von Dir beschriebenen Probleme. Noch ein Tip zum Schablonendesign eines QFN: In der Regel ragen die Kupferpads zu weit unter das Bauteil. Außherhalb des Bauteils soll sich nur ein Lötmeniskus bilden, damit man die Lötstellen mit einem AOI prüfen kann. Das überschüssige Zinn fließt unter dem Bauteil ab auf die Außenbereiche der Pads, die jedoch sehr klein sind. Ergebnis: Überlötungen. Daher die Pads in der Schablone unter dem Bauteil um ein Drittel verkürzen. Das sind meine Erfahrungen. Gruß Squeegee
Hallo Rakel, danke! Leider ist die Metall-Schablone inzwischen bestellt, sonst hätte ich deinen (absolut plausiblen) Hinweis zum Paddesign noch einfließen lassen. > Chem. Zinn ist zwar billiger, birgt jedoch die Gefahr, dass bei langer > Lagerung, über 6 Monate, das Kupfer durch das Zinn diffundiert und die > Oberfläche nicht mehr lötbat ist. Überlagerungen sind bei mir kein Problem, die LP werden entweder zeitnah aufgebaut oder nie. > Von HASL würde ich bei den beschrieben Bauteilen abraten. Die Lektion habe ich inzwischen auch teuer gelernt. Ich denke, ich werde die nächste Charge LP (leider noch mit HASL bestellt) unter den kritischen Bauteilen erst mal mit Entlötlitze traktieren, um das Problem zu reduzieren. Eine Dauerlösung ist das natürlich nicht. > Zum Drucken: Möglichst immer mit dem gleichen Rakelanstellwinkel > drucken! Welcher Winkel? Ziemlich flach gab bei mir bessere Ergebnisse als eher steil, allerdings bei der oben beschriebenen mistigen Kombination. Was verwendest du als Rakel? OSH Park hatte mir etwas Kreditkartenähnliches mitgeliefert, das geht eher so lala. > Die Viskosität der Lotpaste richtet sich nicht nach dem Zufallsprinzip. > Sie wird vom Hersteller genau eingestellt. Wenn Du die Paste direkt nach > dem Öffnen aus dem Topf nimmst und auf die Schablone bringst, dann > wundert mich das nicht! Die Paste muß vorher mindestens 2 Minuten lang > gerührt werden. > Sie ist tixotropisch, das heißt, nach dem Rühren ändert sich die > Viskosität. Sie wird geringer, und muss in der Lage sein, vor dem Rakel > zu rollen. Rollt sie nicht, dann ergeben sich daraus die von Dir > beschriebenen Probleme. Deine Informationen sind Gold wert! Ich habe das Zeugs in der Spritze gekauft, deswegen ist sie ziemlich blöd zu verrühren. Ich lasse mir was einfallen (d.h. vermutlich bei jedem Lötvorgang eine ganze Spritze verbrauchen, diese entleeren und dann in einem Töpfchen verrühren - zum Glück ist´s nicht teuer). Max
Max G. schrieb: > Ich habe das Zeugs in der Spritze > gekauft, deswegen ist sie ziemlich blöd zu verrühren. Also dieses Detail lässt ein ähnliches Ergebnis auch bei ner Edelstahlschablone vermuten. Die Pasten aus den Spritzen kann man schlichtweg vergessen.
0815 schrieb: > Die Pasten aus den Spritzen kann man schlichtweg vergessen. Die Erfahrung habe ich leider bisher auch gemacht .. :-/
Schau Dir mal die Sachen hier an: https://www.beta-estore.com/rkde/order_products_list.html?wg=1 Ich habe nur den "Schablonendrucker", die Handrakel kommt bei mir aus dem Siebdruckzubehör (sog. Blattrakel, relativ harter Gummi). Damit (und mit den PCB-Pool-Schablonen) geht das Prototyping super! Ansonsten ist eine Edelstahl-Rakel sehr zu empfehlen, die verringert dank ihrer höheren Steifigkeit das Ausrakeln der Paste. Winkel laut Lehrbuch (und in der Maschine) 45°, beim Handrakeln auch gerne flacher. Zum Thema Viskosität: Die Paste muss auf jeden Fall bei Raumtemperatur sein, je nach Hersteller ist der Toleranzbereich ziemlich klein. Vorher rühren wollen die meisten Hersteller nicht, auch hierzu bitte das Datenblatt konsultieren. Richtig ist auf jeden Fall der Kommentar, dass die Paste über die Schablone rollen muss. Üben hilft, ich habe vor dem ersten scharfen Substrat bestimmt 10x probiert :-) Zu guter Letzt ... HASL geht gar nicht. Ich musste mal 100 Boards bedrucken, das war selbst auf dem Schablonendrucker (bei dem u.a. so Sachen wie Rakelwinkel, -kraft, -geschwindigkeit konstant bzw. gut optimierbar sind) eine unschöne Angelegenheit.
Ich schrieb: > Ansonsten ist eine Edelstahl-Rakel sehr zu empfehlen, die verringert > dank ihrer höheren Steifigkeit das Ausrakeln der Paste. Winkel laut > Lehrbuch (und in der Maschine) 45°, beim Handrakeln auch gerne flacher. Wir verwenden nur Edelstahlrakel, auch für´s Prototyping. Anstellwinkel 60°, dadurch wird verhindert, daß die Paste zu sehr in die Öffnungen gequetscht wird. Sonst häufen sich auf der Druckseite Pastenreste an, die vor dem nächsten Druck entfernt werden müssen. Das Rakel muss etwas biegsam sein, nicht zu sehr, sonst wird der Anstellwinkel an der Rakelkante zu flach. Rakeldruck so wenig wie möglich, aber so viel wie nötig. Ich kontrolliere immer den abgezogenen Bereich auf der Schablone. Hier dürfen sich keine Pastenreste befinden. Auf den Bereichen, unter denen sich Ausbrüche in den PCB´s befinden, dürfen Pastenreste leigen bleiben. Die Paste drückt die Schablone nach unten, dadurch bleiben hier Reste liegen. Das ist die beste Kontrolle für einen optimalen Rakeldruck. Pasten in Spritzen haben eine andere Viskosität, sie ist höher. Und die Paste rollt nur vor dem Rakel, wenn die Menge ausreichend ist. Etwa 60% aller Lötfehler im SMD-Prozess können auf einen fehlerhaften Schablonendruck zurückgeführt werden. Gruß Squeegee (engl. Rakel)
Danke allen. Die nächste Platinenlieferung bekommt HASL oder chemisch Zinn. Heute sind die PCBs von Fischer (leider immer noch mit HASL, siehe oben) gekommen. Im Vergleich zu Haka fällt auf, dass die Pads deutlich flacher sind. Leider habe ich keine Mikrometerschraube zum Nachmessen, aber der Unterschied ist gewaltig. Haka: Berg-und-Tal-Bahn z.B. an den TQFP-Pads. Fischer: fast eben. Itead: irgendwo dazwischen. Bin gespannt auf die Ergebnisse. Mit etwas Glück kriege ich heute abend einen ersten Prototyp (allerdings noch mit Kunststoffschablone) aufgebaut. Max
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