Вычёрпывание пасты (gouging) — это дефект процесса трафаретной печати (stencil printing), при котором избыточное давление ракеля (squeegee pressure) или его неправильный угол вызывают удаление (выскребание) части паяльной пасты (solder paste) из апертур (отверстий) трафарета, когда он отходит от платы. В результате на контактных площадках (pads) печатной платы остаётся недостаточное количество пасты, что после оплавления (reflow soldering) ведёт к образованию непропаев (insufficient solder), слабых или не обладающих необходимой механической прочностью соединений.
Механизм образования дефекта
Дефект возникает в фазе отделения (snap-off) трафарета от платы. При чрезмерном вертикальном усилии, приложенном ракелем, нижняя часть пастового валика, находящаяся в апертуре, прилипает к стенкам трафарета сильнее, чем к площадке на плате. В момент отрыва трафарета паста не успевает полностью перенестись на плату, часть её остаётся на стенках или вытягивается обратно. Проблема усугубляется при использовании пасты с низкой липкостью (tackiness) или повышенной текучестью.
Факторы риска и профилактика
Ключевые факторы, способствующие вычёрпыванию:
-
Слишком высокое давление ракеля. Основная причина.
-
Неоптимальный угол наклона ракеля (squeegee angle).
-
Высокая скорость печати (print speed).
-
Износ или повреждение лезвия ракеля.
-
Несоответствие свойств пасты (например, низкое содержание флюса, ведущее к плохой адгезии).
Для предотвращения дефекта необходимо:
-
Оптимизировать настройки принтера — снизить давление ракеля до минимально необходимого для чистого протирания трафарета, отрегулировать угол и скорость.
-
Использовать ракель с острыми, неповреждёнными лезвиями.
-
Выбирать пасту с хорошими тиксотропными свойствами и достаточной липкостью для удержания в апертуре.
-
Обеспечить правильную зазорную высоту (snap-off distance).
Контроль качества
Дефект обнаруживается на этапе послепечатного контроля (Post-Print Inspection) с помощью автоматизированных оптических систем (2D/3D AOI), измеряющих объём и высоту отпечатка пасты. Недостаточный объём является прямым индикатором возможного вычёрпывания и требует немедленной корректировки настроек принтера.
Источники: Стандарт IPC-7525 (Stencil Design Guidelines), руководства по процессу трафаретной печати, техническая документация производителей паяльных паст и печатного оборудования.