NanoClear®钢网处理技术

全球首选的电子组装用钢网模板涂层

Aculon®的NanoClear®表面贴装用钢网处理是全球首选的钢网涂层技术。NanoClear®不仅能够提高SMT印刷工艺的质量,还会增加产出,降低缺陷率,并能够选择更小开孔。

最新消息: SMT007杂志2018年2月刊有关Aculon's NanoClear® 及 NanoProof® 的产品特写介绍文章

Aculon是锡膏印刷模板纳米涂层领域的创建者和技术领袖,我们很高兴与您分享SMT007杂志2月刊上的Aculon专访文章。这篇报道SMT007杂志最近对Aculon董事长兼首席执行官Edward Hughes和Stephen Las Marias的一次专访。文章(标题——“超越客户的期望”)为读者深入介绍了Aculon®如何应对和克服客户面临的电路板防水挑战,确保客户在使用NanoClear®和NanoProof®系列产品后得到满意的结果。

NanoClear®钢网处理技术

Aculon®是得到验证并获得行业大奖的钢网处理技术供应商,推出的Aculon® NanoClear®技术,是提高印刷质量、提高生产效率、降低总成本、使用更小开孔模板的最佳选择。

使用NanoClear®,客户钢网排斥助焊剂,这意味着 :

  • 更好的印刷质量
  • 减少底部清洁
  • 不需额外投资设备
  • 可持久的处理效果
  • 实施仅需不到5分钟
  • 处理敏感开孔
  • 能够处理到开孔侧壁
  • 降低成本
  • 行业验证的技术
  • 增加印刷工艺可靠性
  • 锡膏转移减少
  • 助焊剂渗出减少
  • 焊球转移减少
  • 提高初次合格率

更强的配方

 

经处理的模板具有对锡膏中助焊剂的排斥性,锡膏可以更容易地从模板孔壁上“释放”出来,从而实现更快的印刷速度和更好的印刷精度。通过提高浓度,目前Aculon® Nanoclear®模板涂层的处理能力增强了50%。从接触角测量图可以看出,即使在经过100,000个磨损周期之后,经处理的模板比未经处理的模板的拒油性能高8倍。

增加耐用性的方法

  • 使用柔软非磨损型的钢网擦拭纸,比如Eco Roll SCER360或Hyperclean PP4200
  • 使用有溶剂的抹布而不是干抹布——设计好的溶剂是无铅免清洗焊膏的最佳选择
  • 使用pH中性的清洁剂
  • 降低钢网底部擦拭频率

助焊剂排斥性能和抗磨损能力

独立测试证明Nanoclear®具有一流的耐久性能。使用Nanoclear®处理的钢网模具的性能远远优于所有竞争材料的初始性能。经过处理后,NanoClear的排斥焊剂的能力在100000次以上的磨损循环中仍可以保持,而某著名的要利用真空技术的竞争材料的性能在经过5000次磨损循环后,很快从较弱变到几乎不具备助熔剂排斥性能。

能够承受剧烈的清洁

测试证明,即使在最强烈的模板清洗溶液中,Nanoclear®也能经受印刷模板清洗过程。一般而言,Aculon®Nanoclear®与基于有机(溶剂)的清洁系统和非强碱性水清洗系统(ph<11)兼容。已确认的相关兼容清洁系统,请参阅以下内容:

  • Zestron: SC 210, SC200, SC202, SD301, SD100
  • Kyzen: Aquanox A8820, Cybersolv C8622, Kyzen E5616, Aquanox A881D, Cybersolv C3400
  • Tech Spray: 1570, 1571,1572, and 1574

清洁测试报告

处理后的模板进行了如下测试:

Zestron清洗——详细的测试信息和结果:

请点击这里,下载Zestron兼容性测试报告!本测试报告显示,Nanoclear® 防水涂层处理与基于Zestron MPC®的Vigon®SC200(ph中性)、Vigon®SC202(ph碱性)清洗相兼容,与基于溶剂的Zestron®SD301、Zestron®SD100、以及Vigon®SC210清洗相兼容。清洗后未观察到分层或变色等问题,Nanoclear®处理层对助焊剂的排斥性能退化微小,仍保持拒水接触角110度,油接触角为60度的良好性能。

Kyzen清洗——详细的测试信息和结果:

钢网底部擦拭问题

更好印刷质量

好的印刷质量是由于减少桥接,因为开孔侧壁对助焊剂具有排斥性,印刷质量更好,桥接短路缺陷减小。试验表明,经过处理的模具显著降低了清洗周期频率,从而提高了锡膏印刷质量和制造效率。

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Rauland Borg公司发现印刷钢网表面涂层处理的好处

NanoClear®是怎样帮助产线降低50%缺陷同时提高35%的产出率?

关于Rauland-Borg公司和Jimmy Crow

 

Rauland是一家位于伊利诺伊州Mount Prospect的美国制造公司,为世界各地的医院和学校提供工作流程和生命安全解决方案。Rauland也是全球领先的电子仪器和机电设备制造商Ametek Inc.的子公司,在美国和世界其他国家设有制造、销售和服务机构。

目前,Rauland有两个截然不同的满足全球市场需求的通讯系统产品线:Responder,专为医疗保健行业设计的应答设备;以及Telecenter系统,应用在教育市场。

问题

与许多使用SMT设备进行焊膏印刷的电子制造商一样,Rauland也遇到了印刷过程中出现相关大量缺陷的问题。Jimmy Crow是Rauland的SMT工艺工程师,负责发现问题并确定最佳解决方案,帮助公司减少缺陷节省资金。Jimmy从以前的研究中了解到,SMT生产线上65%的缺陷是由丝网印刷工艺造成的。

方法

Jimmy决定用一种系统的方法找出印刷过程中出问题根源——“三分法”,即通过改变三个工艺中的关键元素。

在改用一种新的擦拭材料,并停止使用Zestron Vigon说需要的IPA之后,仍然没有向目标结果发展。随后Jimmy发现了给Rauland工艺的灵丹妙药,其实是采用Aculon的Nanoclear®钢网模板处理技术。使用Nanoclear®处理模具后,钢网表面有了对助焊剂的排斥性,能更快地“挤出”焊膏,从而提高印刷质量并减少清洗间隔。

结果:

采用这种三分法优化产线为Rauland的SMT生产线带来了令人震惊的结果。不再需要像通常那样每4-6个印刷周期擦拭一次钢网,不少产品的擦拭间隔被延长到大约25个印刷周期!增加的处理效率达到平均每板降低8秒,也就是增加了令人难以置信的35%的产线能力。

这不仅仅是Rauland在实施新的SMT计划后发现的吞吐量增长。3个月内,SMT缺陷下降了50%以上,ATE缺陷下降了42%以上。

有句老话说:服务可以是便宜、快捷和高质量的,但是综合起来最终却通常只能得到三个中的两个。而Rauland公司的SMT印刷工艺显然一个没少——擦拭间隔大了,工艺过程更快、更高效;减少了缺陷,质量一致性得到了改善,从而节省了额外的返工成本。在Aculon的Nanoclear®模板处理技术的支持下,Jimmy Crow和Rauland为SMT产线定义了一个了不起的样板,即所有SMT印刷线都可以模仿Rauland公司的样板线,使印刷工艺获得出色的效果。

“Nanoclear®是拼图中缺失的那个部分。当我们已经做了所有我们知道的事情但认为达到想要的结果的时候,在一次IPC会议上我了解到了Nanoclear。随后,一个朋友告诉我,“Jimmy,你们想做的事情,其实有几个公司已经在做了!” 也就是那个时刻我认识了Aculon…并发现,哦,原来你们已经在做我想在产线上实现的事情了!当我用上Aculon®Nanoclear®的时候,拼图中缺失的那一部分找到了。” ——引自Jimmy Crow,Rauland-Borg

孔壁涂层的测试研究

点击下载此研究的更多信息。

为了定量地证明Aculon®确实覆盖了孔壁,最近,Aculon®对一系列模板样品进行了TEM透射电镜分析。结果显示,Nanoclear®涂层成功地覆盖了模板孔壁!

测试样品:

  • 无纳米涂层模板
  • Aculon纳米涂层模板:印刷前
  • Aculon纳米涂层模板:印刷15,000次,每5,000次进行一次使用溶剂的自动擦拭清洁。

流程:

  1. 为了能够将涂层和模版区分开,我们在模版表面先喷镀了一薄层的铬。
  2. C基Sharpie油墨涂层和PT涂层——是为了在样品制备过程中防止样品静电积累。
  3. 样品制备设备:FEI Helios450
  4. TEM分析设备:JEOL 2010

结果总结

  • 无纳米涂层的模板:未检测到涂层
  • 纳米涂层模板:检测到的纳米涂层厚度为0.99纳米至4.76纳米
  • 印刷15,000次后(每5,000次进行一次使用溶剂的自动擦拭清洁):纳米涂层保持完好。然而,在镀铬层下面积累了之前所没有的焊膏/污染物。这是由于清洁不足够时焊锡膏/污染物不断在纳米层上积累起来,并最终会盖过纳米涂层。
Nanoclear abrasion testing graph

Aculon最近进行了磨损耐久性研究,测试了Nanoclear®与FCT Microshield OC-1500®的蚀坑对比。该测试的特点针对每种模板涂层都是增加了750克负载,使用4层DEK UFP ECO®辊轮,或者4层Green Monster®。

DEK ECO® and Green Monster® 是两种磨损辊轮,用于模拟涂层基板的持续擦拭过程。用以研究确定涂层的耐用时间,以及持续磨损后会仍然存在哪些排斥性能。

如上图所示,在耐磨性方面,Nanoclear®显著优于Microshield®。使用DEK ECO®辊轮,经过70000次磨损后,Nanoclear®从未超过接触角测量判定的缺陷阈值。Microshield®在18000次后,磨损导致涂层性能已经达到故障阈值极限。使用Green Monster®时,Nanoclear®在38000次磨损后失效,而Microshield®在大约15000次磨损后即失效。

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