Mydata Jet Printing (D)

Zusammenhang zwischen flexiblem
Pastenauftrag und Lötstellenqualität
Nico Coenen
European Sales Manager
20-04-2010
Agenda
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Was ist Jet Printing (kurze Einführung)
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Fallstudien
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Unterschiede zum Schablonendruck
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Spezialanwendungen
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Status heute
Jet Printing von Lotpaste. Was ist das?
Nozzle
• Applizieren von Lotpaste
mit Verwendung der
Tintenstrahl Technologie.
• “Schiessen” von kleinen
Tropfen Lotpaste auf PCB
während Kopfbewegung
• Bis zu 1,800,000 Dots/Std.
Jet Printing von Lotpaste. Was ist das?
Die drei Grundsätze
Off-line Station
Maschine
Kassette
Es funktioniert… Wie ein Druckerkopf
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Sehr schnelles Wechseln der Kartuschen
Kartusche mit ID Chip
Automatischer Set-Up der Maschine
Unterbindet Bedienerfehler
Ermöglicht einen Wechsel zwischen
verschiedener Zinntypen oder SMD-Kleber
innert Sekunden
Cassette parts
Cartridge
Holder
Ejector
Filter box
Kalibrierung der Kassette und
Temperaturregelung
• Temperaturregelung für die
Viskositätskontrolle
– Die Lotpastentemperatur wird auf 30oC
gehalten
• Automatische Kassettenkalibrierung
– Kalibrierstation
The Cassette - animation
Bedieneroberfläche
• Einfach
– Symbole
– PCB Darstellung
• Touch screen
Off-line Programmierung
Von CAD-Daten bis Dot
• MYCam mit JetPrinting Interface (JPI)
– Ähnlich wie CircuitCAM
– Programmerstellung (virtuelle Schablone)
– Input Daten: CAD oder Gerber
Off-line Vorbereitung
Basic Parameters
• Fine tune
– Volumen, Position, Geometrie, Höhe,
Ebene
• Fine tuning level
– Bauform, Bauteil, einzelner Pads
• “Drag and drop” Funktionalität
Fallstudien
Fall 1
Zuverlässigkeitsuntersuchung durchgeführt an der EP electronics Messe in
Stockholm 2008
• Musterprint
Fallstudien
Fall 1
Zuverlässigkeitsuntersuchung durchgeführt an der EP electronics Messe
Stockholm 2008
• 2 Produktionslinien, 1 Schablonendrucker und 1 mit Jet
Printer
• Alle LP wurde mit einem Scanning Acoustic Microscope
(SAM) geprüft
• 2 Hauptprobleme nachgewiesen
– QFN
– Bill boarding (BT auf der Seite stehend)
Fallstudien
Fall 1
Zuverlässigkeitsuntersuchung durchgeführt an der EP electronics Messe
Stockholm 2008
• 3 Hauptgründe für QFN Probleme
– Methode des Lotpastenauftrages (Schablonendruck oder Jet printing)
– PCB Oberfläche
– Komposition der Lotpaste
Fall 1
Fall 1
Fall 1
Fall 1
Schlussfolgerung
Fall 1
Zuverlässigkeitsuntersuchung durchgeführt an der EP electronics Messe
Stockholm 2008
• Jet Printing verbessert die Lötqualität der QFN Gehäuse
• Jet Printing hilft die Beseitigung der Bill boarding Probleme
QFN
Lot
PCB
Jet Printing 3D Auftrag
Fallstudien
Fall 2
Benchmark Test Schablonendrucker / Jet Printer bei grosser EMS
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12 Lose à 14 LP
50% mit Jet Printing und 50% mit Schablonendruck
Schablonenstärke: 120, 125 und 150 µ
3 verschiedene MPM Drucker verwendet
Nach dem Lotpastenauftrag wurden alle LP von einem LotpastenInspektionsgerät inspiziert
• Insgesamt > 100.000 Lotdepots wurden auf Qualität, Volumen,
Wiederholgenauigkeit und Platziergenauigkeit geprüft
Technical studies
Case 2
Head to head study screenprinter / jet printer at a major EMS
Fallstudien
Fall 2
Benchmark Test Schablonendrucker / Jet Printer bei grosser EMS
• Qualität generell i.O.
• Wo sind dann die Unterschiede?
Fall 2
Volumen – Individualisierung anstatt Kompromisse
Fall 2
Wiederholgenauigkeit – Das gleiche Resultat immer wieder erreichen
Fall 2
Wiederholgenauigkeit – Das gleiche Resultat immer wieder erreichen
Fall 2
Platziergenauigkeit – Die richtige Position
Schlussfolgerung
Fall 2
Benchmark Test Schablonendrucker / Jet Printer bei grosser EMS
• Keine Kompromisse bei Jet Printing bzgl. Volumen pro Pad.
Immer das Optimale Volumen für jedes Bauteil
• Die Wiederholgenauigkeit des Volumen bleibt für alle
Bauteiltypen bei Jet Printing konstant (nicht bei Schablonendruck)
• Die Platziergenauigkeit des Jet Printings ist mit dem
Schablonendruck gleichwertig. Aber ist weniger abhängig von
äusseren Einflüssen wie LP-Qualität, Bauteile und Bediener.
Das Dilemma des Schablonendruckes
Thick stencil
Large component
Small component
Thin stencil
Large component
Small component
Print
Separation
Reflow
Good joint
Dry joint
Lean joint
Good joint
Optimierung des Lotpastenvolumes
- the key to good quality
“Jede Bauform/Pad hat einen eigenen Bedarf an Volumen”
•
Schablonen Drucker
•
– Abhängig von der Schablonenstärke,
werden die gleiche Bauformen
unterschiedliche Auftragsvolumen
ausweisen
Paste volume for 0.4mm
QFP when using 0.125
mm stencil
MY500 Jet Printer
– Programmierbare Lotpastenvolumen / pad
– Wiederholbarer Prozess
Jet printed deposit for
0.4mm QFP
The volume is programmed
individually and is
repeatable
Paste volume for 0.4mm
QFP when using 0.150
mm stencil
Die Qualität des Schablonendrucks ist
auch abhängig von…
•
PCB Qualität
– Verzug
– Ausdehnung
•
Nutzenqualität
– Schlechter Toleranz zwischen PCB:s
•
Bauteil Qualität
– Verzug
– Coplanarity
•
Solder mask Qualität
– Abweichung der Schichtdicke
•
Bedienereinstellungen
Jet Printing aber nicht...
•
PCB und Nutzen Qualität
– Verzug
• Laser Höhenmessung ermittelt eventuelle Verzüge
– Ausdehnung
• Passmarken, wie bei Bestückungsautomaten
– Abweichung zwischen PCB:s in Nutzen
• Alle Passmarken einlesen
•
Bauteil Qualität
– Verzug
• 3D Deposit erzeugen
– Coplanarity
• 3D Deposit erzeugen
•
•
Solder mask Abweichung der Schichtdicke
• Kein Einfluss auf das Jetprinting Verfahren
Bedienereinstellungen
• Bediener kann den Prozess nicht beeinflussen, SW kontrolliert
Jet printing gibt design freiheit
MY500 Jet Printer
Stepped Stencil
Gehäuse geeignet für Jet Printing
Pin-in-paste
Pin-in-paste
Paste
PWB
Jet Printing Pin-in-Paste
Jet Printing Applikationen
• Unterschiedliche PCB Dicke
• Vertiefungen / Stecker
Jet printing on top
of the first package
in a POP
• POP
Andere Bauformen für Jet Printing
•
BGA reballing
•
Bauformen die 3DAuftrag benötigen
•
Vertical dies
MY500 Jet Printing
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80 installierte Machinen
Maschinen in 20 verschiedenen Ländern
Gute Zuwachs im 2009 trotz Krise
50% bestehende MYDATA Kunden, 50% Neukunden
30 Machinen verkauft in Europa in 2009, jetzt 10 im Deutschland
MY500 Jet Printing
Fragen?