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Weniger Lötfehler durch Polieren und Nanobeschichten

| Autor/ Redakteur: Ulf Jepsen / Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

Um Lötfehler zu verringern und Brückenbildungen zu vermeiden, werden bei einem Hersteller von SMD-Schablonen die Oberflächen mit einer Elektropolieranlage bearbeitet. Soll die polierte Oberfläche zudem einen Antihafteffekt aufweisen, wird jede Schablone auf Wunsch mit einer Nanobeschichtung veredelt.

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Mit der zunehmenden Miniaturisierung von Elektronikbauteilen werden auch die Aperturen in den SMD-Schablonen immer feiner. Beim Druckprozess müssen die Öffnungen daher scharfkantig und die Oberfläche antihaftbeschichtet sein.
Mit der zunehmenden Miniaturisierung von Elektronikbauteilen werden auch die Aperturen in den SMD-Schablonen immer feiner. Beim Druckprozess müssen die Öffnungen daher scharfkantig und die Oberfläche antihaftbeschichtet sein.
(Bild: Photocad)

Mit der zunehmenden Miniaturisierung von Elektronikbauteilen werden auch die Anforderungen für die Hersteller von SMD-Schablonen immer größer. Damit selbst das kleinste Bauteil exakt und zuverlässig auf der Leiterplatte angebracht werden kann, müssen die Schablonen (Bild 1) sowohl eine gute Konturenschärfe in den Aperturen als auch eine Antihaftwirkung aufweisen.

Nur so können das Auslöseverhalten der Lotpaste verbessert und Lötfehler wie Brückenbildungen vermieden werden. Eine möglichst glatte Oberfläche reduziert zudem die Reinigungszyklen der Schablone und erhöht die Prozesssicherheit. Aus diesen Gründen hat Photocad, Spezialist in der Produktion von SMD-Schablonen, 230.000 Euro in die Oberflächenoptimierung investiert und das Elektropolieren neu eingeführt. Zugleich wurde die Nanoveredelung (Bild 2) in die eigene Betriebsstätte verlagert.

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Mit der Elektropolieranlage von Poligrat ist Photocad der einzige Hersteller in Deutschland, der über eine automatische Anlage zur elektrochemischen Oberflächenbearbeitung von SMD-Schablonen verfügt. Herkömmlicherweise werden die Schablonen von Hand poliert, was aber zum einen die Gesundheit der Mitarbeiter gefährdet und zum anderen weder eine ebenmäßige Bearbeitung noch eine konstante Qualität garantiert.

Automatischer Poliervorgang erfolgt in abgeschlossener Kammer

Der automatische Poliervorgang hingegen erfolgt in einer abgeschlossenen Kammer und wird über eine Steuerung (CNC) kontrolliert. Dabei wird durch anodische Auflösung eine dünne Schicht von der Werkstoff-oberfläche abgetragen. Verunreinigungen, Staub- oder Schmutzpartikel, selbst Mikrorisse, Gefügestörungen und lokal auftretende Spannungen werden damit beseitigt.

Weil die Bearbeitung ohne mechanische oder thermische Belastung ausgeführt wird, bleiben Formen und Strukturen der Schablone erhalten. Dadurch wird in einem einzigen Arbeitsgang die Oberfläche metallisch rein und geschlossen, die Aperturen werden glatt und gratfrei. Der Vorteil ist, dass die Anlage mit festgelegten Parametern arbeitet, die man selbst bestimmen kann. So ist es möglich, dem Kunden eine reproduzierbare Qualität zu liefern.

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