1. Зачем отмывать трафареты?
По данным журнала SMT 64% дефектов пайки связаны с неправильным нанесением пасты. При чем доля дефектов связанных с такими операциями как оплавление или ошибки установки компонентов постоянно снижается, что связано с совершенствованием оборудования. Однако качество нанесения паяльной пасты зависит не только от, например, характеристик трафаретного принтера, но и от качества отмывки трафаретов, чему к сожалению до сих пор на многих предприятиях уделяется недостаточное внимание.
Выдержка из Пособия по очистке трафаретов и печатных плат с неправильно нанесенными материалами IPC 7526: “Остатки паяльной пасты на трафарете могут привести к переносу пасты с его нижней стороны на следующую обрабатываемую плату. Остатки могут также мешать плотному прилеганию трафарета к обрабатываемой печатной плате. И то и другое условие может приводить к неправильным отпечаткам паяльной пасты там, где ее быть не должно, или к ее отсутствию там, где она должна быть, вызывая короткие замыкания, припойные шарики или недостаточное количество паяльной пасты при пайке печатного узла оплавлением.”
2. Можно ли использовать жидкость для отмывки смонтированных печатных плат для отмывки трафаретов?
Нет. Дело в том, что большинство отмывочных жидкостей для удаления флюса после оплавления эффективно работают в диапазоне 50-60 гр, и имеют щелочной pH. Оба этих фактора могут быть губительны для современных трафаретов с нанопокрытием, идеальная температура для отмывки которых не должна превышать 20-30 градусов при нейтральном pH. Кроме того, обработка одного трафарета по степени загрязнения жидкости равна примерно 25 печатным узлам, что делает совершенно нецелесообразным применение якобы универсальных сред отмывки.
3. Мой принтер оснащен системой очистки трафаретов. Нужна ли мне дополнительная отмывка?
Да. В процессе работы на принтере автоматически удаляются остатки материалов только с нижней стороны трафарета. Оставлять неочищенные остатки паяльной пасты на сколько-нибудь длительное время нельзя категорически. Производители паяльных паст для трафаретной печати дают рекомендации по частоте отмывки трафаретов между операциями, но в любом случае полная очистка должна проводиться в конце каждой рабочей смены. Высыхания пасты или клея на трафарете допускать не следует.
4. Способы отмывки трафаретов?
Ручная отмывка: преимущество в дешевизне и быстроте внедрения. Недостатки: качество, повторяемость. Мелкие апертуры с высокой долей вероятности будут не очищены, в них останутся остатки ворса от салфеток или волоски от кисти, вероятность механического повреждения трафарета велика. Отдельно надо заметить что наличие ворса не всегда определяется при визуальном осмотре смонтированной платы, однако не на всех предприятиях участки ОТК оснащены адекватными средствами визуального контроля, что приведет к проблемам на этапе эксплуатации, которые отследить сложнее.
Автоматические и полуавтоматические системы очистки:
Ультразвуковая:
Хорошее решение, с высокой эффективностью отмывки.
Недостатки: если это стандартная ультразвуковая ванна, то как правило отсутствует система фильтрации жидкости, а степень загрязнения ТМС неоплавленной ПП мы с вами рассматривали выше. Специализированное решение - чересчур узкое. Целесообразно только при большом объеме отмываемых трафаретов в смену, при том что как правило рассчитано на очистку одного трафарета за операцию. Однако при правильно подобранной частоте ультразвука (порядка 35 кГц) и не большой загрузке, является отличным решением).
Струи в воздухе:
В отличие от отмывки смонтированных печатных плат, где основным фактором является активность ТМС, при отмывке трафаретов так же важно физическое воздействие. Проще говоря, обращайте внимание на такой параметр как рабочее давление жидкости.
Струи в вакууме*:
Струйная отмывка производится при пониженном давлении, что гарантирует быстрое вытеснение воздуха и частиц паяльных материалов и клея даже из самых мелких апертур. Минимальных размер отверстий на трафарете может достигать 0,2-0,3 мм, качественно удалить загрязнения в таком случае при нормальных условиях крайне сложно, что делает применение вакуума в процессе отмывки, а так же сушки более чем востребованным.
Струи в объеме:
Часто ошибочно позиционируется как альтернатива ультразвуку, однако это заблуждение. К кавитации не имеет никакого отношения и степень воздействия на малые апертуры значительно слабее, эффективность невелика.
Барботаж:
Агитация ТМС воздухом. Дешевое решение с крайне низкой эффективностью.
Очистка на основе растворителей:
Эффективно. Существенным недостатком является требование к взрывобезопасности, что значительно увеличивает и первичные затраты и эксплуатационные, хотя надо отметить минимальный расход ТМС, порядка 30 л. в год.
В заключение процитируем IPC-7525A: «Тщательная установка и отмывка трафарета помогает обеспечить долговременное использование и повторяемость результатов трафаретной печати. Процессы очистки должны быть совместимы с материалами, применяемыми при производстве трафаретов. Необходимы взаимные консультации производителей паст и клеев, изготовителей трафаретов и производителей оборудования для очистки, поскольку очистка может повлиять на срок службы трафаретов, сохранность реперных знаков и качество клеевой кромки.»
* Мы предлагаем вашему вниманию нашу разработку — систему струйной отмывки печатных плат и трафаретов, работающую по технологии «Струи в вакууме». Установка оснащена отдельными баками для жидкости для отмывки смонтированных ПП, а так же для жидкости для отмывки трафаретов и плат до оплавления (например если требуется очистка вследствие ошибки печати). В процессе струйной отмывки разрежение в камере достигает 0,4 атм., в процессе сушки — до 0,2 атмосфер, что позволяет быстро и гарантированно удалить пасту или клей, а так же влагу из самых мелких апертур.
Подробнее с характеристиками УСОТП-1 можно ознакомиться по ссылке, а дополнительную информацию получить у наших специалистов.