Unter dem Titel „Druck & Rework von QFN und anderen BTC-Bauformen” veranstaltete die Ersa GmbH das dritte Ersa Technologie Seminar 2013 in den Räumen der Christian Koenen GmbH. Eine Veranstaltung mit sehr positiver Resonanz. Das Interesse an der Verarbeitung von QFN (quad flat no-lead) Bauteilen und anderen BTC (bottom teminated components) in der Elektronikindustrie ist anhaltend groß. Über 40 Personen haben daher an der Veranstaltung in Ottobrunn-Riemerling teilgenommen.
Vier Referenten legten am Vormittag die verschiedenen, prozessbezogenen Aspekte dar, die besonders zum Tragen kommen, wenn QFN, BGA & Co. verarbeitet werden: Wolfram Hübsch (Ersa GmbH) zeigte in seinem Vortrag die Parameter auf, die den Schablonendruck beeinflussen und führte seine Betrachtung in Hinblick auf QFN- und weitere BTC-Komponenten fort. Nach wie vor sind 60–70% der Lötfehler auf einen fehlerhaften Druckprozess zurückzuführen. Hochwertige Materialien und Drucksysteme allerdings erlauben es dem Anwender auch bei immer komplexen Elektronikstrukturen, die Fehlerrate im Druckprozess erheblich zu senken. Anschließend beleuchtete Harald Grumm (Christian Koenen GmbH) die besonderen technologischen Aspekte der Schablonenherstellung. Anhand der Bauteilminiaturisierung (03015, metrisch) und besonderer Aspekte einreihiger und zweireihiger QFN-Bauformen erläuterte er die Möglichkeiten im Schablonendesign und beim Layout der Leiterkarte. Praktisch untersucht hat Moritz Lanio (Mair Elektronik GmbH) die Auswirkungen unterschiedlicher Druckparameter auf QFN-Bauteile. Seine Ergebnisse stellte er dem Auditorium vor. Unter anderem sind Schablonenstärken größer 110µm für die Verarbeitung zweireihiger QFN nach seinen Erkenntnissen nicht zu empfehlen, da das Auslösen der Paste aus der Schablone bei diesen Bauteilen mit zunehmender Schablonendicke weniger gut funktioniert. Manfred Wolff (Ersa GmbH) widmete sich der Reparatur von Baugruppen im Allgemeinen und in Bezug auf BTCs. Moderne Rework-Systeme ermöglichen es heute auch in der Reparatur einen wiederholbaren und sicheren Prozess darzustellen, so dass die Zeiten unbeholfener Reparaturversuche an hochpoligen Bauteilen endgültig vorbei sind. Sowohl die genaue Platzierung von BGA und QFN sind möglich, als auch die Schaffung hinreichender Lotdepots (Dip&Print-Station) und die exakte Führung des thermischen Lötvorgangs.
Der Nachmittag war von einer auffallend anschaulichen Livepräsentation der zuvor erläuterten Themen geprägt. Per Videoübertragung aus dem Applikationszentrum wurde der Lotpastendruck in allen Facetten dargestellt und die Ergebnisse anhand mikroskopischer Aufnahmen analysiert. Jeder Seminarteilnehmer saß dabei „in der ersten Reihe“ und konnte direkt Fragen zu den Prozessergebnissen stellen. Mittels verschiedener Druckvorgänge wurde der Einfluss der wichtigen Parameter untersucht:
- Einfluss der Druckschablonenstärke auf das Druckergebnis,
- Größe der Öffnungen in der Schablone relativ zu den zu bedruckenden Flächen
- Einfluss von Höhenunterschieden der Leiterkarte auf das Druckergebnis
- Bedruckung des sog. Thermal Pads, also der zentralen Massefläche des QFN, mit unterschiedlichen Strukturen.
Das jeweilige Druckergebnis wurde vorgestellt und bewertet. Beispielsweise kann es gelingen durch einen idealen Druckprozess das Voiding (Gaseinschlüsse am Thermal Pad) erheblich zu reduzieren. Am Schablonendrucker Versaprint S1 wurden weiterhin die automatische Druck- und Schabloneninspektion, die automatische Offsetkorrektur und die mehrstufige Schablonenreinigung gezeigt. Die Reparatur von QFN- oder BGA-Komponenten wurde anhand des Ersa Hybrid-Rework-Systems HR 600 vorgestellt. Mit speziellen Rework-Schablonen gelingt es auch hier, die Bauteile präzise und wiederholbar mit einem Lotpasten-Depot oder Flussmittel zu versehen. Dabei wird entweder der sog. „Dip-In“-Prozess oder der Printprozess auf das Bauteil verwendet. Das Reworksystem ist in der Lage derart benetzte Bauteile automatisch auf der Baugruppe zu platzieren und einzulöten. Auch die Inspektion verdeckter Lötstellen mit dem Ersascope wurde anhand eines BGA- (ball grid array) Bauteils gezeigt.
Im Anschluss an die Live-Präsentation und nach einer regen Abschlussdiskussion hatten die Teilnehmer Gelegenheit zu einem Firmenrundgang bei der Christian Koenen GmbH. An dessen Ende konnten sie die zuvor gezeigten Geräte und Materialien noch einmal selbst in Augenschein nehmen. Die äußerst positive Resonanz der Teilnehmer bestätigt die beiden veranstaltenden Unternehmen darin, weitere kostenfreie Seminare dieser Art anzubieten.
Productronica, Stand A4.161
Unsere Whitepaper-Empfehlung
Große Bauteile stellen große Herausforderungen an die Fokussierfähigkeit und den Höhenmessbereich der derzeit im Markt verfügbaren AOI-Systeme. Die Lösung: Innovationen, die die Vorteile von 3D-AOI nutzen, die Leistung in der Fertigung steigern und die Qualitätssicherung opt…
Teilen:
