Der häufigste Satz in einer Schablonen-Datenprüfung lautet: „Flächenverhältnis ist gerechnet, die Öffnungen passen." Damit ist die Hälfte geklärt — beantwortet wird, wie viel Paste in die Öffnung passt. Nicht beantwortet wird, ob diese Paste wieder herauskommt.
Die zweite Hälfte liegt auf der Öffnungswand. Der Wandzustand bestimmt sowohl die Auslösung bei einem einzelnen Druck als auch, ob die Übertragung nach mehreren hundert Drucken noch dem ersten entspricht. Das sind zwei verschiedene Probleme mit zwei verschiedenen Optionen — wer die falsche wählt, bezahlt eine Änderung, die den vorliegenden Fehler nicht berührt.
Dieser Beitrag behandelt ausschließlich die drei Oberflächenbehandlungen und die Reihenfolge ihrer Beurteilung. Die Öffnungsgeometrie selbst steht in Flächenverhältnis und Pastenauslösung, Folienstärke und Rahmenspannung in Schablonenmaterial und Rahmenspannung.
1. Eine Öffnung hat zwei unabhängige Variablen: Geometrie und Wand
Ob eine Öffnung reproduzierbar druckt, hängt von zwei Variablengruppen ab, die sich nicht gegenseitig ersetzen.
Geometrie — Öffnungsgröße, Folienstärke und das daraus abgeleitete Flächenverhältnis. Die Definition auf unserer Seite SMT-Schablonenfertigung lautet: Flächenverhältnis = Öffnungsfläche ÷ Öffnungswandfläche, und die IPC-Faustregel hält es bei 0,66 oder darüber. Darunter bleibt Paste tendenziell in der Öffnung, und es entstehen zu geringe Pastendepots oder offene Lötstellen. Die Geometrie entscheidet, ob eine Auslösung überhaupt möglich ist.
Wandzustand — der Oberflächenzustand von Öffnungsseitenwand und Folienoberfläche. Er entscheidet, ob die Auslösung bei zulässiger Geometrie tatsächlich erfolgt und ab welchem Druck sie nachlässt.
Beide stehen in Reihe, nicht parallel: Versagt die Geometrie, druckt keine Wandbehandlung; ist die Geometrie erfüllt, beginnt der Wandzustand zu wirken. Alle folgenden Entscheidungen ruhen auf dieser Reihenfolge.
2. Schleifpolitur: Standardschritt, Untergrenze statt Option
Die Politur-Zeile der Serviceseite ist eindeutig: Schleifpolitur (grinding polish) ist Standard, Elektropolitur ist Option.
Diese Unterscheidung ist wörtlich zu lesen. Schleifpolitur ist keine „Basisstufe mit Aufpreis-Upgrade". Nach dem Laserschneiden tragen Folienoberfläche und Öffnungswand zwangsläufig die durch den Schnitt entstandene Grundtopografie — genau diese Schicht behandelt die Schleifpolitur. Jede Schablone durchläuft sie, und deshalb ist sie kein Feld, das in der Datenübergabe entschieden werden muss.
Zu treffen ist nur eine ingenieurtechnische Beurteilung: Zeigt das Fehlerbild auf die Wand, darf „Schleifpolitur ist enthalten" nicht als „Wandzustand ist bereits optimiert" gelesen werden. Die Schleifpolitur liefert einen einheitlichen Grundzustand, keine auf Feinraster oder Standzeit gerichtete Verstärkung. Dafür stehen die beiden anderen Optionen.
3. Elektropolitur: verbessert die Auslösung, wirkt auf den Einzeldruck
Die Serviceseite gibt der Elektropolitur eine Zeile, und diese grenzt ihre Aufgabe präzise ein: electrolytic polish (option, improves paste release) — Option, verbessert die Pastenauslösung.
„Verbessert die Auslösung" heißt: sie wirkt auf der Ebene eines einzelnen Drucks. Sinnvoll ist sie dort, wo die Auslösung im Einzeldruck bereits knapp ist:
- Flächenverhältnis nahe der Grenze 0,66. Die Geometrie ist gerade erfüllt, ohne Reserve; jede Verbesserung der Auslösebedingungen wirkt direkt auf das Pastenvolumen.
- Feinraster und Miniaturbauteile. Die Serviceseite führt fine-pitch / micro components als eigenes Szenario und vermerkt, dass verfügbares Material, Öffnungen und Stärke aus den Kundendaten bestätigt werden. Feinraster-Öffnungen sind klein, der Wandanteil ist hoch, die Auslösung reagiert empfindlicher auf den Wandzustand.
- Großes Öffnungs-Tiefen-Breiten-Verhältnis. Dieselbe Öffnungsgröße auf dickerer Folie — die Serviceseite nennt 0,08 / 0,10 / 0,12 / 0,15 / 0,20 mm — ergibt eine relativ tiefere Wand und einen längeren Auslöseweg.
Ein Fall macht die Elektropolitur zur verlorenen Ausgabe: Flächenverhältnis unter 0,66. Das ist ein Geometriefehler, also das vordere Glied der Reihenschaltung aus Abschnitt 1. Richtig ist dann, Öffnungsauslegung oder Folienstärke zu ändern und bei Bedarf auf eine Stufenschablone mit zonenweisem Pastenvolumen zu wechseln — nicht die Wand einer Öffnung zu optimieren, die ohnehin nicht auslöst.
4. Nanobeschichtung: weniger Wischzyklen und längere Standzeit, wirkt auf die Dauerstabilität
Die Beschichtungszeile ist ebenso kurz: optional nano-coating to cut wipe frequency and extend service life — optionale Nanobeschichtung, reduziert die Wischhäufigkeit und verlängert die Standzeit.
Zu beachten ist, was dort nicht steht: nicht „erhöht die Übertragungsrate". Ihre beiden Zielgrößen sind Wischhäufigkeit und Standzeit, beide auf der Zeitachse. Die Beschichtung verringert Pastenreste in den Öffnungen, dadurch lassen sich Wischintervalle strecken und die Übertragungseffizienz bleibt über den Lauf stabiler. Das zugehörige Szenario der Auswahltabelle lautet long runs with less wiping.
Das Fehlerbild, das die Nanobeschichtung adressiert, liest sich so: Die erste Platine druckt gut, nach einigen Dutzend Platinen driftet das Pastenvolumen, ein Wischzyklus stellt es wieder her. Das ist ein Dauerproblem.
Nicht mit Beschichtung zu lösen ist dagegen: Schon die erste Platine druckt nicht, oder eine Feinraster-Padgruppe hat von Anfang bis Ende zu wenig Paste. Das gehört zu Geometrie oder Einzeldruck-Auslösung, also zu den Abschnitten 2 und 3.
5. Entscheidungsreihenfolge: erst Geometrie, dann Auslösung, dann Dauerstabilität
Auf einer Ablauflinie ist die Reihenfolge fest:
| Schritt | Frage | Zu prüfen | Maßnahme |
|---|---|---|---|
| 1 | Ist Auslösung überhaupt möglich | Flächenverhältnis ≥0,66 (IPC-Faustregel der Serviceseite) | Öffnungsauslegung / Folienstärke ändern, Stufenschablone |
| 2 | Löst der Einzeldruck tatsächlich aus | Reserve im Flächenverhältnis, Rasterklasse, Tiefen-Breiten-Verhältnis | Elektropolitur erwägen (Option) |
| 3 | Ist der Dauerdruck stabil | Wischintervall, Volumendrift über die Druckzahl | Nanobeschichtung erwägen (Option) |
Die Tabelle ist von oben nach unten und ohne Sprung anzuwenden. Zwei typische Sprungfehler:
- Ein Mittel der Stufe 3 (Beschichtung) gegen ein Problem der Stufe 1 (zu kleines Flächenverhältnis) — Geld ausgegeben, Pastenvolumen weiterhin zu gering.
- Ein Mittel der Stufe 2 (Elektropolitur) gegen ein Problem der Stufe 3 (zu häufiges Wischen) — die Auslösung war nie der Fehler, die Änderung zeigt sich im Fehlerbild nicht.
Es gibt einen Fall, in dem keine der drei Optionen greift: Pads auf derselben Platine benötigen sehr unterschiedliche Pastenmengen. Die Serviceseite verweist dafür direkt auf Multilayer-/Stufenschablonen — unterschiedliche Dickenzonen auf einer Schablone lassen große Steckerpads mehr Paste aufnehmen und Feinrasterbereiche weniger. Das ist eine strukturelle Lösung auf Geometrieebene, die keine Wandbehandlung ersetzt.
6. Elektroformte Schablonen: erst Fertigungsweg, dann Behandlung
Die Materialzeile der Serviceseite nennt drei: Edelstahlfolie (Standard), Nickel (elektroformt) und Kapton / PET für den Handdruck.
Elektroformen ist ein anderer Fertigungsweg; der Zustand der Öffnungswand entsteht dort aus dem Formprozess selbst und nicht aus Laserschnitt mit anschließender Schleifpolitur. Der Unterschied der Fertigungswege steht gesondert in Laserschnitt und Elektroformen in der Schablonenfertigung.
Hier genügt eine Festlegung: Fertigungsweg und Oberflächenbehandlung liegen auf verschiedenen Ebenen — zuerst den Weg festlegen, dann die innerhalb dieses Weges verfügbaren Behandlungen erörtern. „Elektropolitur ja/nein" gegen „Elektroformen ja/nein" in einem Optionsfeld zu vergleichen, ergibt keine belastbare Aussage: das eine ist ein Zusatz auf derselben Edelstahlschablone, das andere ein anderer Fertigungsweg.
7. Felder zur Oberflächenbehandlung in der Datenübergabe
Schritt 1 des Ablaufs auf der Serviceseite ist die Prüfung der Pastenlagen-Daten (Pastenlage aus Gerber oder ODB++ entnehmen, gegen Pads und Lötstopplacköffnungen abgleichen, fehlende Fiducials oder Konturkanten markieren). Schritt 2 ist Öffnungsauslegung und Prüfung des Flächenverhältnisses, gruppenweise nach Bauteilraster. Die technische Prüfung liegt vor jedem Schnitt, Öffnungsthemen kommen daher in dieser Phase zurück.
Damit diese beiden Schritte nicht in eine Schleife laufen, gehören die folgenden Punkte als ausdrückliche Felder in die Übergabe, nicht in den Fließtext einer E-Mail:
- Schablonentyp: Rahmen (glue-in) oder rahmenlose Folie. Bei Rahmen die Rahmengröße angeben; gängige Rahmenmaße der Serviceseite sind 370×470, 420×520, 450×550, 550×650, 584×584 mm.
- Folienmaterial: Edelstahl (Standard) / elektroformtes Nickel / Kapton oder PET für Handdruck.
- Folienstärke: aus 0,08 / 0,10 / 0,12 / 0,15 / 0,20 mm festlegen; ohne Angabe ist sie in der Datenprüfung zu bestätigen.
- Seiten: Top, Bottom oder Top+Bottom auf einer Schablone bzw. auf getrennten Schablonen.
- Oberflächenbehandlung: Schleifpolitur ist Standard; Elektropolitur ist ausdrücklich zu erklären, mit Begründung über Feinraster oder geringe Reserve im Flächenverhältnis.
- Beschichtung: Nanobeschichtung ist ausdrücklich zu erklären, mit Begründung über lange Serien bzw. reduziertes Wischen.
- Eingangsdaten: Gerber RS-274X (Pastenlage, Lötstopplack, Kontur), ODB++ oder DXF. Fehlende Konturlage oder fehlende Fiducials führen in Schritt 1 zur Rückgabe.
Eine weitere Zeile der Serviceseite gehört dazu: Bestellmenge und Angebot werden nach Prüfung von Gerber-Daten, Menge und Prozessanforderungen bestätigt. Das heißt: Ohne diese Felder lässt sich bereits der Angebotsschritt nicht abschließen, es geht nicht nur um Prozessrisiko.
Soll die Schablone zusammen mit der Bestückung entstehen, ist dies bei Bestellung über unsere PCBA-Bestückung anzumelden. Minimale Leiterbreiten, Bohrungen und Konturtoleranzen auf Platinenseite stehen in Fertigungsmöglichkeiten und Fertigungstoleranzen. Mit vollständigen Daten lässt sich direkt eine Anfrage stellen. Prüfungen nach Wareneingang stehen in Schablonen-Eingangsprüfung und Übergabe, die Umsetzung von Pastenlage zu Schnittdatei in Schablonen-Datenpaket.
FAQ
F1: Sind Schleifpolitur und Elektropolitur eine Entweder-oder-Wahl?
Nein. Schleifpolitur ist der Standardschritt, den jede Schablone durchläuft; die Elektropolitur ist ein optionaler Zusatz darüber, dessen Wirkung die Serviceseite als Verbesserung der Pastenauslösung angibt. Die Frage ist nicht welche, sondern ob der Standard diesen Zusatz braucht.
F2: Das Flächenverhältnis liegt bei 0,55 — rettet Elektropolitur das?
Nicht als Lösung behandeln. Ein Flächenverhältnis unter 0,66 ist ein Geometriefehler gegenüber der auf der Serviceseite genannten IPC-Faustregel. Richtig sind geänderte Öffnungsauslegung, geänderte Folienstärke oder eine Stufenschablone mit dünnerer Zone. Wandbehandlung ersetzt keine geometrische Reserve.
F3: Erhöht die Nanobeschichtung die Übertragungsrate?
Die auf der Serviceseite genannte Wirkung ist geringere Wischhäufigkeit und längere Standzeit, also Stabilität über eine laufende Serie, nicht der Absolutwert eines einzelnen Drucks. Maßgeblich ist das Fehlerbild: Ist bereits die erste Platine unterversorgt, liegt der Fehler außerhalb dessen, was eine Beschichtung adressiert.
F4: Sind bei elektroformten Schablonen Polituroptionen zu prüfen?
Zuerst den Fertigungsweg festlegen. Elektroformtes Nickel und lasergeschnittener Edelstahl sind verschiedene Wege, der Wandzustand entsteht über verschiedene Mechanismen. Ein Vergleich beider in derselben Optionsliste ist nicht tragfähig — einer ist ein Wegwechsel, der andere ein Zusatz innerhalb eines Weges.
F5: Gehört die Oberflächenbehandlung in die Daten oder in ein Wort bei Bestellung?
Als ausdrückliches Feld in die Daten. Schritt 1 ist die Prüfung der Pastenlagen-Daten, Schritt 2 Öffnungsauslegung und Flächenverhältnis, und Menge wie Angebot werden erst nach Prüfung von Daten und Prozessanforderungen bestätigt. Die Oberflächenbehandlung ist eine Prozessanforderung; mündlich und nicht dokumentiert führt sie zu Nacharbeit oder offenem Angebot.