Effiziente Reinigung von Schablonen
Mit Ultraschall gegen Lotpastenreste
Lotpastenreste setzen sich nach dem Schablonendruck vor allem in den Ecken und Kanten der feinen Schablonenöffnungen ab und härten dort aus. Dies kann im nachfolgenden Reflow-Prozess zu Lötfehlern führen, da sich durch die Verunreinigungen die Auftragsmenge der Lotpaste auf die Schablone ändert. Aufgrund dessen ist eine gründliche Reinigung der Schablone nötig, bevor sie erneut zum Einsatz kommt.
Eingetrocknete Lotpastenreste oder SMD-Klebstoffreste sind besonders hartnäckig und durch eine manuelle Reinigung in der Regel nicht zu entfernen. Die Reinigung mit Ultraschall sorgt jedoch dafür, dass selbst feinste Aperturen gründlich und schonend von Rückständen befreit werden.
Das Gensonic Ultraschallsystem von GEN3 wurde speziell für die Reinigung von Stahl- und Kunststoffschablonen entwickelt und entfernt zuverlässig Rückstände von Lotpasten- und SMD-Klebstoffen.
Wie funktioniert die Reinigung mit Ultraschall?
Ultraschallsysteme bewirken eine effiziente Reinigung der behandelten Oberfläche. Die Ultraschallwellen sorgen durch alternierende Stoßwellen dafür, dass in der aufgetragenen Reinigungsflüssigkeit kleine Blasen entstehen. Diese Bläschen wachsen unter der Einwirkung der Stoßwellen und implodieren, sobald sie eine bestimmte Größe erreicht haben.
Durch die Implosion wird Energie freigesetzt, die zum Teil in Wärme umgesetzt wird. In den Bläschen entstehen dabei hohe Temperaturen, die zu einem Druckanstieg bis zu 500 atm führen. Die kumulierte Energie trifft mit einer Geschwindigkeit von ca. 400 km/h auf die Oberfläche und bewirkt, dass sich sämtliche Verunreinigungen von der Oberfläche lösen.
Im Unterschied zu mechanischen Reinigungsverfahren ermöglicht die Ultraschalltechnik die Reinigung von feinsten Strukturen, ohne diese zu deformieren oder zu beschädigen.
Die Vorteile der Ultraschallreinigung
- schonende Reinigung von feinsten Aperturen
- verbessert die Druckqualität auf Leiterplatten
- verringert den Reinigungsaufwand am Drucker
- reduziert den Verbrauch von Reinigungsmitteln
- optimiert den druckbedingten Fehleranteil in der Elektronikfertigung
Der Reinigungsvorgang
Um den Reinigungsprozess zu demonstrieren, kommen das Ultraschallreinigungsgerät Gensonic von GEN3, die Lotpaste SP6000 von Stannol sowie der Reiniger Flux-Ex Pre von Stannol zum Einsatz.
1.
Die zu reinigende Schablone wird für den Reinigungsvorgang zunächst im SCC-Schablonenhalter eingespannt. (Alternativ kann die Reinigung auch direkt am Drucker vorgenommen werden – dann entfällt sowohl der Ausbau der Schablone als auch das erneute Einrichten).
2.
Im nächsten Schritt wird ein frisches Vliestuch in die Reinigungsstation unterhalb der Schablone eingelegt und grobe, oberflächliche Lotpastenrückstände (hier: Stannol SP6000) werden mit einem IPA-Reinigungstuch entfernt (hier: Stannol Reinigungstuch Zitrus).
3.
Als nächstes wird die Schablone großzügig mit einem geeigneten Reinigungsmedium (hier: Stannol Flux-Ex Pre) eingesprüht. Achtung: Es ist wichtig, dass auf der zu reinigenden Fläche ein geschlossener Flüssigkeitsfilm entsteht: Zwischen dem Ultraschall-Schwingkopf und der Schablone muss immer ein dünner Film Reinigungsmittel vorhanden sein.
4.
Per Fußschalter wird nun der Schwingkopf des Ultraschallreinigungsgeräts (hier: Gensonic von GEN3 Systems) aktiviert. Der Schwingkopf wird gleichmäßig über die zu reinigende Fläche geführt, bis sich alle Verunreinigungen gelöst haben. Der Reinigungsvorgang ist innerhalb weniger Minuten abgeschlossen.
5.
Die Lotpastenreste werden vom Vliestuch unterhalb der Schablone aufgenommen. Das Vlies kann nach der Reinigung einfach entfernt und entsorgt werden.
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