Was bietet Loeten mit Vakuumprofilen?

Im Bereich der Elektronikfertigung steigen ständig die Anforderungen an die sogenannte Voidfreiheit von Lötstellen, also eine Reduzierung bzw. Eliminierung von Hohlräumen in der Verbindungtechnik zwischen Bauteilanschlüssen und Anschlusspads. Durch immer neue Varianten der sogenannten Bottom Terminated Components (BTC), stehen täglich neue Herausforderung an. Nicht nur die Anschlussgeometrien sind entscheidend, sondern es geht dabei um zahlreiche "Stolperfallen". In dem ersten Teil werden die Motivation und einige Grundlagen näher erläutert, welche im zweiten Teil dann um Ergebnisse und Ausblicke erweitert wird.

Die Einflüsse in der Baugruppenfertigung auf die Lötstellenausbildung und somit auf deren Qualität ist durch unüberschaubar viele Parameter beeinflusst, die immer schwerer zu kontrollieren bzw. zu beherrschen sind. Hier gibt es allerdings nur 2 Faktoren die kurz vor der Produktion der betreffenden Baugruppen benutzt werden können, um die Ausbildung von Voids zu reduzieren bzw. zu eliminieren. Zum einen ist dies die Schablone und die Gestaltung der Apertur, zum anderen die Nutzung der Vakuumtechnologie beim Löten selber. Hierbei kann das Vakuumlöten sogar im Produktionsprozess als "Feuerwehr" bei kurzfristig erhöhtem Auftreten von Hohlräumen genutzt werden. Somit steht der Nutzung von Standardverfahren und Standardlotprofilen für die Serienproduktion nichts im Wege und es kann flexibel auf evtl. Schwankungen der Zulieferqualität von Bauelementen, Leiterplattenoberflächen oder Chargenschwankungen bei Pasten reagiert werden.

In modernen Vakuumlötanlagen wie der Condenso X (http://www.rehm-group.com/index.php?module=Pagesetter&func=viewpub&tid=2&pid=18&bch=el&newlang=deu) sind neben der Serienproduktion auch Reparaturen von Baugruppen möglich, bei denen im ersten Lötdurchgang auf einer herkömmlichen Lötanlage zu große Hohlräume erzeugt wurden und diese sonst als Verwurf gekennzeichnet werden müssten, da sie die Kriterien der einschlägigen IEC Normen oder IPC Richtlinien verletzen.

Die Definition des Vakuums ist in der DIN 28400 wie folgt definiert: "Vakuum heißt der Zustand eines Gases, wenn in einem Behälter der Druck des Gases und damit die Teilchenzahldichte niedriger ist als außerhalb oder wenn der Druck des Gases niedriger ist als 300 mbar, d. h. kleiner als der niedrigste auf der Erdoberfläche vorkommende Atmosphärendruck".

Dabei wird in modernen Vakuumanlagen nicht mehr nur vom einfachen Absaugen der Atmosphäre gesprochen, sondern der Anwender hat die Möglichkeit die Steilheit (Gradienten) des Vakuumziehens zu beeinflussen sowie Haltezeiten bei einem festgelegten Druck einzustellen. Damit erhalten vor allem sensitive Bauelemente oder auch Flussmittel die Möglichkeit sich den Umgebungsbedingungen anzupassen. Ansonsten sind Bauteilschädigungen oder Lotspritzer die Folge. Diese Vakuumprofilierung ist aber nicht als separater Schritt zu sehen sondern steht während des gesamten Lötprozesses zur Verfügung. Damit können sie neben dem Temperaturprofil auch die Druckverhältnisse anpassen und damit verschiedene Aufgaben erfüllen. Sie können in der Lotpaste aufgenommen Luftfeuchte vor dem Löten entfernen oder bei z.B. 160°C das gesamte Gas im Prozess austauschen, um entweder die aus dem Leiterplattenmaterial und der Lotpaste ausgedampften Residues zu entfernen, damit diese nicht im Kühlprozess auf Bauteilen kondensieren können (z.B. Optiken). Die Condenso X vom führenden Hersteller (http://www.rehm-group.com) von Vakuumdampfphasenanlagen bietet hier dem Anwender die größtmögliche Flexibilität um auf verschiedenste Aufgaben zu reagieren und gezielt und reproduzierbar auf den Herstellungsprozess ihrer Baugruppe einzuwirken.
Mit der Idee kleine, günstige Luftanlagen mit einer zu öffnenden Prozesskammer zu bauen wurde 1990 die Firma Rehm gegründet. Durch "Einfach. Mehr. Ideen." im Bereich thermische Systemlösungen für Elektronikindustrie, ist Rehm heute Technologie- und Innovationsführer für die moderne und wirtschaftliche Elektronik-Baugruppen-Fertigung. Als global agierender Hersteller von Löt- und Trocknungssystemen sind wir in allen relevanten Wachstumsmärkten vertreten und realisieren als Partner für unsere Kunden, Fertigungslösungen, die Standards setzen.

Langjährige Partnerschaften mit unseren Kunden, die Zusammenarbeit mit renommierten Instituten und ein umfassendes Know-How sichern auch zukünftig unseren Erfolg. Mit einem hohen Eigenfertigungsanteil bieten wir unseren Kunden die passende Lösung für individuelle Anforderungen.
Rehm Thermal Systems GmbH
Abteilung Marketing
Leinenstrasse 7
89143 Blaubeuren-Seissen
+49 7344 9606-0

http://www.rehm-group.com/

Pressekontakt:
APROS Int. Consulting & Services
Volker Feyerabend
Rennengaessle 9
72800 Eningen
info@APROS-Consulting.com
07121-9809911
http://www.apros-consulting.com

Im Bereich der Elektronikfertigung steigen ständig die Anforderungen an die sogenannte Voidfreiheit von Lötstellen, also eine Reduzierung bzw. Eliminierung von Hohlräumen in der Verbindungtechnik zwischen Bauteilanschlüssen und Anschlusspads. Durch immer neue Varianten der sogenannten Bottom Terminated Components (BTC), stehen täglich neue Herausforderung an. Nicht nur die Anschlussgeometrien sind entscheidend, sondern es geht dabei um zahlreiche "Stolperfallen". In dem ersten Teil werden die Motivation und einige Grundlagen näher erläutert, welche im zweiten Teil dann um Ergebnisse und Ausblicke erweitert wird.

Die Einflüsse in der Baugruppenfertigung auf die Lötstellenausbildung und somit auf deren Qualität ist durch unüberschaubar viele Parameter beeinflusst, die immer schwerer zu kontrollieren bzw. zu beherrschen sind. Hier gibt es allerdings nur 2 Faktoren die kurz vor der Produktion der betreffenden Baugruppen benutzt werden können, um die Ausbildung von Voids zu reduzieren bzw. zu eliminieren. Zum einen ist dies die Schablone und die Gestaltung der Apertur, zum anderen die Nutzung der Vakuumtechnologie beim Löten selber. Hierbei kann das Vakuumlöten sogar im Produktionsprozess als "Feuerwehr" bei kurzfristig erhöhtem Auftreten von Hohlräumen genutzt werden. Somit steht der Nutzung von Standardverfahren und Standardlotprofilen für die Serienproduktion nichts im Wege und es kann flexibel auf evtl. Schwankungen der Zulieferqualität von Bauelementen, Leiterplattenoberflächen oder Chargenschwankungen bei Pasten reagiert werden.

In modernen Vakuumlötanlagen wie der Condenso X (http://www.rehm-group.com/index.php?module=Pagesetter&func=viewpub&tid=2&pid=18&bch=el&newlang=deu) sind neben der Serienproduktion auch Reparaturen von Baugruppen möglich, bei denen im ersten Lötdurchgang auf einer herkömmlichen Lötanlage zu große Hohlräume erzeugt wurden und diese sonst als Verwurf gekennzeichnet werden müssten, da sie die Kriterien der einschlägigen IEC Normen oder IPC Richtlinien verletzen.

Die Definition des Vakuums ist in der DIN 28400 wie folgt definiert: "Vakuum heißt der Zustand eines Gases, wenn in einem Behälter der Druck des Gases und damit die Teilchenzahldichte niedriger ist als außerhalb oder wenn der Druck des Gases niedriger ist als 300 mbar, d. h. kleiner als der niedrigste auf der Erdoberfläche vorkommende Atmosphärendruck".

Dabei wird in modernen Vakuumanlagen nicht mehr nur vom einfachen Absaugen der Atmosphäre gesprochen, sondern der Anwender hat die Möglichkeit die Steilheit (Gradienten) des Vakuumziehens zu beeinflussen sowie Haltezeiten bei einem festgelegten Druck einzustellen. Damit erhalten vor allem sensitive Bauelemente oder auch Flussmittel die Möglichkeit sich den Umgebungsbedingungen anzupassen. Ansonsten sind Bauteilschädigungen oder Lotspritzer die Folge. Diese Vakuumprofilierung ist aber nicht als separater Schritt zu sehen sondern steht während des gesamten Lötprozesses zur Verfügung. Damit können sie neben dem Temperaturprofil auch die Druckverhältnisse anpassen und damit verschiedene Aufgaben erfüllen. Sie können in der Lotpaste aufgenommen Luftfeuchte vor dem Löten entfernen oder bei z.B. 160°C das gesamte Gas im Prozess austauschen, um entweder die aus dem Leiterplattenmaterial und der Lotpaste ausgedampften Residues zu entfernen, damit diese nicht im Kühlprozess auf Bauteilen kondensieren können (z.B. Optiken). Die Condenso X vom führenden Hersteller (http://www.rehm-group.com) von Vakuumdampfphasenanlagen bietet hier dem Anwender die größtmögliche Flexibilität um auf verschiedenste Aufgaben zu reagieren und gezielt und reproduzierbar auf den Herstellungsprozess ihrer Baugruppe einzuwirken.
Mit der Idee kleine, günstige Luftanlagen mit einer zu öffnenden Prozesskammer zu bauen wurde 1990 die Firma Rehm gegründet. Durch "Einfach. Mehr. Ideen." im Bereich thermische Systemlösungen für Elektronikindustrie, ist Rehm heute Technologie- und Innovationsführer für die moderne und wirtschaftliche Elektronik-Baugruppen-Fertigung. Als global agierender Hersteller von Löt- und Trocknungssystemen sind wir in allen relevanten Wachstumsmärkten vertreten und realisieren als Partner für unsere Kunden, Fertigungslösungen, die Standards setzen.

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