Часть I и II. Типовые дефекты трафаретной печати

Статья предоставлена компанией ЗАО "Предприятие ОСТЕК"
http://www.ostec-smt.ru/

Часть I. Дефекты трафаретной печати

Пример дефекта	Описание дефекта	Возможные причины	Методы предотвращения
	Загрязнение трафарета с нижней стороны – может приводить к образованию шариков припоя и перемычек при пайке оплавлением	Плохая очистка трафаретов Редкая очистка трафаретов Плохая поддержка печатных плат (прогиб) Плохое совмещение трафарета с рисунком контактных площадок Зазор между трафаретом и печатной платой	Использовать специальные материалы для очистки трафаретов1) Увеличить частоту очистки трафаретов снизу2) Обеспечить поддержку печатных плат снизу Обеспечить точное совмещение Исключить зазор между платой и трафаретом
	Деформация трафарета – может приводить к попаданию пасты за пределы контактных площадок, перемычкам и шарикам припоя	Высокое давление ракеля Большое давление при совмещении трафарета с платой Плохое натяжение трафарета	Уменьшить давление ракеля, (при походе ракеля трафарет должен полностью очищаться от паяльной пасты) Уменьшить давление Обеспечить натяжение трафарета
	Паяльная паста остается в апертурах после разделения трафарета с печатной платой	Отверстия в трафарете заблокированы Высокая скорость разделения трафарета с печатной платой Неправильно выбран размер частиц паяльной пасты Площадь стенок апертур значительно больше площади контактных площадок	Проверить и очистить окна в трафаретах1) Откорректировать скорость разделения трафарета с платой3) Заменить пасту4) Конструкция апертур должна соответствовать требованиям стандарта IPC-7525
	Неравномерные отпечатки паяльной пасты	Плохое отделение пасты от апертур в трафарете	Проконтролировать скорость разделения трафарета и платы3) Проверить чистоту трафарета Увеличить скорость нанесения пасты для уменьшения вязкости Проверить качество паяльной пасты При локальном расположении дефектов проверить поддержку плат
	Объем паяльной пасты на контактных площадках меньше 80% от объема апертуры трафарета	Недостаточное количество пасты на трафарете Плохое отделение пасты от апертур в трафарете Длительное время нахождения пасты на трафарете может приводить к подсыханию пасты и увеличению вязкости Слишком большой размер частиц припоя Частичное закупоривание апертур трафарета	Проверить количество пасты на трафарете5) Проконтролировать скорость перемещения и давление ракеля Проконтролировать свойства паяльной пасты Минимальная ширина окна в трафарете должна быть больше или равна 5 максимальным диаметрам шариков припоя Произвести очистку трафарета1)
	Образование перемычек при нанесении паяльной пасты	Слабое натяжение трафарета на раме Низкая вязкость паяльной пасты Повреждения (деформация) трафарета Размер апертур в трафарете равен размеру контактных площадок	Обеспечить тщательное натяжение трафарета Проконтролировать температуру в рабочем помещении; снизить скорость перемещения ракеля; заменить пасту Заменить трафарет Уменьшить размер апертур6)
	Избыточное количество паяльной пасты на контактных площадках – может стать причиной возникновения перемычек после установки компонентов	Низкое давление ракеля Истирание кромки ракеля (вмазывание пасты) Зазор между трафаретом и платой Большая толщина трафарета Недостаточная поддержка платы с низу	Увеличить давление ракеля Заменить ракель Устранить зазор Заменить трафарет Обеспечить поддержку печатных плат снизу
	Дефект «собачьи уши» - достаточное количество паяльной пасты в целом, но неправильная форма отпечатка пасты, возможно возникновение перемычек при пайке	Не отрегулирована скорость разделения трафарета с печатной платой Низкое давление ракеля Низкая скорость ракеля	Отрегулировать скорость разделения трафарета с платой Увеличить давление ракеля (трафарет должен полностью очищаться от паяльной пасты после прохода ракеля) Увеличить скорость перемещения ракеля
	Вычерпывание паяльной пасты - недостаточное количество паяльной пасты на контактных площадках	Недостаточная жесткость ракеля Высокое давление ракеля Большой размер апертур (больше 2 х 2 мм)	Использовать металлический ракель Уменьшить давление ракеля Уменьшить размер окон в трафарете7)

Комментарии:

1) – Используйте специальные безворсовые материалы и промывочные жидкости для очистки трафаретов

2) – Рекомендуется проводить очистку трафаретов с нижней стороны после нанесения пасты на каждые 10 – 15 плат, при использовании компонентов с малым шагом может потребоваться очистка через 3 – 5 плат

3) – Скорость разделения трафарета с печатной платой зависит от типа пасты (см. ТУ на пасту) и минимального шага компонентов

4) – Минимальная ширина апертур должна быть больше или равна 5 максимальным диаметрам шариков припоя

5) – Диаметр валика пасты на трафарете должен находиться в диапазоне от 12,5 до 25 мм

6) – Рекомендуемый размер апертур в трафарете должен составлять 75 – 90% от размеров контактных площадок

7) – Для больших контактных площадок рекомендуется уменьшать размер апертур путем деления перемычками (шириной 0,2 мм) на две и больше апертур

Часть II. Дефекты трафаретной печати

Пример дефекта	Описание дефекта	Возможные причины	Методы предотвращения
	Отпечаток паяльной пасты больше размера контактной площадки (не видны контуры контактных площадок) – образование шариков припоя и перемычек при пайке	Неправильные размеры окон в трафарете «Вмазывание» паяльной пасты	Проверить конструкцию апертур в трафарете1) Уменьшить давление ракеля или увеличить скорость нанесения; обеспечить нулевой зазор между печатной платой и трафаретом
	Не полное заполнение контактных площадок паяльной пастой – может приводить к дефектам пайки	Загрязнение апертур трафарета	Обеспечить регулярную очистку трафарета с нижней стороны с применением рекомендуемых материалов
	Блокировка апертур трафарета – отсутствие или недостаточное количество паяльной пасты на контактных площадках	Плохая или редкая очистка трафарета с нижней стороны Неправильный выбор размеров частиц паяльной пасты	Обеспечить тщательную очистку трафарета2) Минимальная ширина апертуры трафарета (L) должна быть равна 5 максимальным диаметрам частиц припоя
	Удовлетворительные в целом отпечатки паяльной пасты, но смазаны края	Смещение печатной платы или трафарета в процессе их разделения	Отрегулировать процесс разделения трафарета с печатной платой
	Растекание (осадка) отпечатков паяльной пасты после нанесения – перемычки и мостики припоя после пайки	Высокая температура окружающей среды Плохое перемешивание паяльной пасты перед нанесением	Рекомендуется осуществлять нанесение паяльной пасты при температуре от +20 до +24°С и относительной влажности 50 – 60% Тщательно перемешать пасту перед применением в течение 1 минуты шпателем или в центрифужной мешалке
	Смазывание отпечатков паяльной пасты после нанесения – возникают шарики припоя после пайки	Неаккуратное обращение с печатными платами	Обеспечить аккуратное обращение с печатными платами на операциях после нанесения паяльной пасты до пайки Осуществлять межоперационное перемещение плат в специальной таре
	Смещение отпечатков паяльной пасты относительно рисунка контактных площадок – при котором обеспечивается менее 80% заполнения контактной площадки паяльной пастой - дефекты пайки: перемычки, шарики припоя, отсутствие паяных соединений, «скелетная» пайка	Плохое совмещение трафарета с рисунком печатной платы	Проконтролировать точность совмещения трафарета с печатной платой
	Остатки паяльной пасты на печатной плате – в процессе пайки возникают шарики припоя в непредсказуемых местах	Плохая очистка печатной платы от паяльной пасты (ручная протирка с применением растворителей). Очистка применяется перед повторным нанесением паяльной пасты в случае возникновения дефектов: плохих отпечатков, вычерпывания или смещения отпечатков паяльной пасты, приведенных на рисунках выше	Использовать отмывку печатных плат погружением в раствор с последующим струйным ополаскиванием
	Плохая форма или недостаточное количество паяльной пасты наносимой под компоненты монтируемые в отверстия – в результате пайки форма паянного соединения не будет соответствовать	Неправильная (расщепленная) форма апертур в трафарете и толщина трафарета	Размер, форма апертур и толщина трафарета должны соответствовать требованиям стандарта IPC-7525 “Руководство по конструированию трафаретов”

Комментарии:

1) – Рекомендуемый размер апертур в трафарете составляет 75 – 90% от размера контактной площадки

2) – Рекомендуется проводить очистку трафаретов с нижней стороны после нанесения пасты на каждые 10 – 15 плат, при использовании компонентов с малым шагом может потребоваться очистка через 3 – 5 плат