Schablonendruck-Parameter einstellen - wie geht das?
Der Schablonendruck bestimmt bis zu zwei Drittel aller Lötfehler in der SMT-Fertigung. Dieser Ratgeber erklärt die vier zentralen Parameter Rakeldruck, Druckgeschwindigkeit, Absprung und Reinigungsintervall und zeigt, wie Sie damit einen gleichmässigen Pastenauftrag erreichen.
Löttechnik ansehenWarum entscheidet der Schablonendruck über die Lötqualität?
Beim Schablonendruck wird Lotpaste durch die Öffnungen (Apertures) einer Edelstahlschablone auf die Pads der Leiterplatte gedruckt. Die Menge und Form des Pastendepots entscheiden über spätere Lötstellen, denn ein zu geringes oder verschmiertes Depot führt zu offenen Stellen, Brücken oder Grabsteineffekten.
Studien der Elektronikfertigung führen einen Grossteil aller Lötfehler auf den Druckprozess zurück. Ziel ist ein sauber definiertes Pastenvolumen mit einer Transferrate von über 75 Prozent, gemessen als Verhältnis des tatsächlich abgesetzten Volumens zum theoretischen Aperturvolumen.
- Rakeldruck: presst die Paste in die Apertures.
- Druckgeschwindigkeit: bestimmt die Füllzeit der Öffnungen.
- Absprung (Snap-off): Abstand zwischen Schablone und Leiterplatte.
- Reinigungsintervall: hält die Schablonenunterseite sauber.
Rakeldruck und Druckgeschwindigkeit richtig einstellen
Der Rakeldruck wird pro Zentimeter Rakelbreite angegeben und liegt bei Metallrakeln typisch zwischen 0,2 und 0,5 kg/cm. Zu wenig Druck lässt Paste auf der Schablone liegen und füllt die Apertures nur teilweise, zu viel Druck taucht die Rakel in die Öffnungen und schöpft Paste wieder heraus (Scooping).
Die Druckgeschwindigkeit steuert, wie lange die Paste Zeit hat, in die Öffnungen zu fliessen. Übliche Werte liegen zwischen 20 und 100 mm/s. Feine Pitch-Bauteile und kleine Apertures verlangen eine langsamere Geschwindigkeit, damit die Paste die Öffnungen vollständig füllt.
- Metallrakel (Edelstahl) sind formstabil und Standard für feine Pitches.
- Rakelwinkel von 45 bis 60 Grad beeinflusst den Rolleffekt der Paste.
- Bei Scooping zuerst den Druck reduzieren, dann die Geschwindigkeit prüfen.
Absprung und Reinigungsintervall optimieren
Der Absprung (Snap-off) beschreibt den Abstand zwischen Schablone und Leiterplatte. Beim empfohlenen Kontaktdruck (On-Contact) beträgt der Absprung 0 mm, Schablone und Platte liegen direkt aufeinander und die Schablone löst sich erst beim Absenken des Tisches sauber ab.
Die Absprunggeschwindigkeit (Separation Speed) sollte langsam und oft in Stufen erfolgen, damit die Pastendepots nicht ausreissen. Das Reinigungsintervall legt fest, nach wie vielen Drucken die Schablonenunterseite gereinigt wird - üblich sind Werte von 5 bis 10 Drucken, bei sehr feinem Pitch auch jeder Druck.
Häufige Fragen
Wie hoch sollte der Rakeldruck sein?
Als Richtwert gelten 0,2 bis 0,5 kg pro Zentimeter Rakelbreite. Der richtige Druck ist erreicht, wenn die Schablone nach dem Hub sauber ohne Pastenreste ist, ohne dass die Rakel in die Apertures eintaucht.
Was bedeutet Absprung beim Schablonendruck?
Der Absprung ist der Abstand zwischen Schablone und Leiterplatte. Der Standard ist der Kontaktdruck mit 0 mm Absprung, bei dem die Schablone direkt aufliegt und sich beim Absenken kontrolliert löst.
Wie oft muss die Schablone gereinigt werden?
Üblich ist eine Unterseitenreinigung alle 5 bis 10 Drucke. Bei sehr feinem Pitch oder kleinen Apertures kann eine Reinigung nach jedem Druck nötig sein, um Verschmierungen zu vermeiden.
Was ist eine gute Transferrate?
Die Transferrate ist das Verhältnis von abgesetztem zu theoretischem Pastenvolumen. Werte über 75 Prozent gelten als gut, Voraussetzung ist ein Flächenverhältnis über 0,66 nach IPC-7525.
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