Robustheit von Lotpastenschablonen

Vergleich der Robustheit von High-Tension-, Standard- und Mesh-Mount-Lotpastenschablonen

Prithvi Kotian, MS., Rochester Institute of Technology, Rochester, NY, USA
Jeff Schake, ASMPT, Suwanee, GA, USA
Martin Anselm, Ph.D., Rochester Institute of Technology, Rochester, NY, USA

Abstract

Die Miniaturisierung von Komponenten hat zu einer entsprechenden Verkleinerung der Pad-Größen geführt, was die Stabilität eines exakt definierten Lotpastenauftrags für Fine-Pitch-Komponenten wie BGAs, LGAs, QFNs und passive Bauelemente zu einer Herausforderung macht. Diese Studie wurde initiiert, um den Einfluss verschiedener Parameter wie Schablonenspannung, Anzahl der Druckzyklen, Rakel, Schablonenverschleiß, das Pastenvolumen und die Transfereffizenz auf die Qualität der Lotdepots zu analysieren. In erster Linie sollten die durchgeführten Untersuchungen zu einem besseren Verständnis des Einflusses der Folienspannung von Schablonen auf die Druckleistung führen. Unter Verwendung von drei verschiedenen Typen von Schablonenrahmen werden die Ergebnisse der Druckqualität untersucht und mit den kumulierten Rakelzügen bei 5 000, 10 000, 15 000 und 20 000 Druckzyklen korreliert. Anhand der Daten sollte ermittelt werden, welcher Schablonentyp die größte Wiederholgenauigkeit beim Lotpastenauftrag zeigt. Dazu wurde die volumetrische Transfereffizienz an verschiedenen Aperturen gemessen.

Nach 10 000 Druckzyklen zeigten die Drucke mit MeshMount- und Standardschablonen Auffälligkeiten wie Lotbrücken, ungenügenden Pastenauftrag, Ausschöpfen der Lotdepots sowie Beschädigungen der Schablonen an besonders belasteten Stellen. Dies korrelierte mit Schablonenschäden, die durch Rakelzüge hervorgerufen wurden und die vor allem in Bereichen mit einer dichten Anordnung von Aperturen unter Schutzabdeckungen auftraten, was die Druckfähigkeit für BGAs und passive Bauelemente im Innenbereich beeinträchtigte. Die entsprechenden SPI-Daten zeigten eine erhöhte Standardabweichung des Pastenvolumens, was Bedenken hinsichtlich der Wiederholgenauigkeit des Pastenauftrags aufwarf.