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Ist das Vorwärmen von Baugruppen unnötiger Stress für Bauteile?

Jeder Vorwärmprozess muss in ganzheitlicher Abstimmung mit den angrenzenden Bauteilen, Lötoberflächen, Wärmesenken, Lotdurchstieg und Qualitätsanforderungen an den Prozessverlauf physikalisch-chemisch geprüft werden, da jeder Wärmeprozess für die zu verarbeitende Baugruppe einen zusätzlichen Alterungsprozess auslösen kann. Daher ist es wichtig, diesem Prozess eine genauso hohe Beachtung zu schenken, wie dem eigentlichen Lötprozess. Aufgrund dessen ist das Vorwärmen in unseren Evaluierungen bei Kundenprojekten immer integriert.

Je nach Dauer und Höhe der Vorwärmung entstehen in der Baugruppe dreidimensionale mechanische Spannungszustände, Oxidationsoberflächen und damit mögliche Vorschädigungen der Prozessumgebung. Grundsätzlich hat die Vorwärmung die Aufgabe die zu lötende Umgebung auf den eigentlichen Lötprozess und damit auch den Temperatursprung von Raumtemperatur auf 120 °C und auf die Lötprozesstemperatur von z.B. typischen 300 °C vorzubereiten. Zur Schonung der Baugruppen ist auf den typischen Vorwärmtemperaturgradienten von ca. 3 °C /sec zu achten.

Beeinträchtigt zu hohe Vorwärmtemperatur das Flussmittel?

Auch sollte die Spitzen der Vorwärmtemperatur die Flussmittelcharakteristik nicht zerstören. Denn erst das ausgewogene Zusammenspiel von Prozess-Know-How, Flussmittel-Vorwärmung-Löt-Prozessierung mit der Baugruppen-Wärmecharakteristik reduziert oder verhindert unnötige Stressfaktoren an der Gesamtbaugruppe.

Wie wirkt sich eine zu lange Vorwärmzeit aus?

Eine zu lange vor Heizzeit reduziert die Reaktion der Feststoffe im Flussmittel und mindert damit die Gesamtwirkung des Flux-Prozesses. Erhöhter Stress durch Vorwärmung kann aber auch über thermische Vorprozesse, wie dem Reflowlöten, erfolgen.

Sollten Sie weitere Fragen zum Vorwärmen Ihrer Baugruppe haben, sprechen Sie uns an, wir helfen Ihnen Ihren Lötprozess zu optimieren.

Erzeugt Ihr Lötprozess Verbrennungen auf der Baugruppe?

In Bezug auf Verbrennungen beim Laserlöten sind viele Faktoren und Einflüsse zu beachten, von der Positionierung, der Auswahl des richtigen Fokusdurchmessers, des optimalen Lotdrahtes, der Prozessoberflächen der Verbindungspartner, bis hin zu weiteren Einflussgrößen.

Es gibt aber ein paar Basiseinstellungen, die Oberflächenverbrennungen vermeiden:

Ist Ihr Einwirkwinkel des Lasers richtig gewählt? 

Wenn nicht, kann dieser verändert werden, um Verbrennungen durch Reflexionen zu verhindern. Hierbei ist das alte physikalische Prinzip Einfallswinkel = Ausfallswinkel zu beachten.

Ist Ihr Laserfokusdurchmesser optimal gewählt? 

Eventuell sollte dieser noch stärker fokussiert oder auch defokussiert werden. Gerade für Litzen, PCB oder Flexfolien gibt es hier verschiedene Herangehensweisen. Gerne können Sie uns darauf ansprechen.

Ist das Lot in Form von Preforms, Drähten oder Paste zur richtigen Zeit am richtigen Ort und verfügbar? 

Sollte das nicht sein, muss hier nachjustiert werden.

Ist die Achsen-, Laser-, Lot-, Produkt- oder Baugruppenpositionierung reproduzierbar?

Um dies zu erreichen, ist Integration von optischer Lagekorrektur notwendig.

Ist die Oberflächenbeschaffenheit der Verbindungspartner oder Prozessfläche reproduzierbar oder möglicherweise verunreinigt? 

In diesen Fällen sollten Sie Kontakt zu Ihren Lieferanten aufnehmen oder für eine gereinigte Oberfläche sorgen.

Haben Sie den richtigen Emissionswert in Ihrer Pyrometer Temperaturregelung gewählt?

Diese Parameter können in der Maschineneinstellung kontrolliert werden.

Ist Ihr Laser und Ihr Pyrometer zyklisch kalibriert und oder überprüft?

Sollten Sie dies nicht selber übernehmen können, sollte über einen Serviceeinsatz nachgedacht werden.

Arbeiten Sie mit den richtigen Drahtzuführ- und Rückzugsgeschwindigkeiten sowie Distanzen? Verwenden Sie den optimalen Lotdrahtdurchmesser? Hat Ihr Lotdraht das richtige Flussmittel?

Im Rahmen unserer Prozessevaluierungen werden diese Parameter definiert. Sollten diese nicht mehr stimmen oder wurde eine Evaluierung nie durchgeführt (Fremdsysteme), sollte Kontakt mit dem Herstellerservice aufgenommen werden. EUTECT führt diese Arbeiten auch an Fremdmaschinen durch, wenn diese vom Kunden gewünscht wird.

Für weitere, noch detaillierte Informationen oder einer aktiven Unterstützung bei Ihnen vor Ort, sprechen Sie uns bitte an, wir helfen Ihnen Verbrennungen auf der Baugruppe zu vermeiden.

Entlöten Sie Ihre SMD-Bauteile beim Selektivlöten?

Welche Maßnahmen minimieren das Risiko des Entlötens von SMD-Bauteilen?

Sollte dies der Fall sein, ist grundsätzlich der Wärmeeintrag für die Lötstellen der in Nachbarschaft zum THT-Bauteil positionierten SMD-Bauteile zu hoch. In diesem Fall müssen diese SMD-Bauteile mittels einer Maske vor zu größer Wärme geschützt werden, wenn eine Layoutanpassung der Baugruppe nicht möglich ist. Gerade bei hohen Packungsdichten und der fortschreitenden Miniaturisierung kann dies zu einer Herausforderung werden.

Was müssen Sie beim Einsatz einer Lötmaske bedenken?

Grundsätzlich gilt aber für den Einsatz von Lötmasken, dass einige Voraussetzungen schon beim Design der Baugruppe beachtet werden müssen:

Umgeben Sie Ihre THT-Lötstelle mit einem Freiraum von mind. 1.5 mm und positionieren Sie nicht allzu hohe Bauteile in unmittelbarer Nähe. So erreichen Sie mit der optimalen Lötmaske ein komfortables Prozessfenster und eine maximale Reproduzierbarkeit. Haben Sie dennoch unveränderbare und kleinere Freiräume kontaktieren Sie uns, denn hierfür haben wir für das ein oder andere Problem auch Sonderlösungen in unserem Erfahrungsschatz.

Welche Lötmaskenarten gibt es?

Für den Einsatz beim Selektivlöten gibt es viele unterschiedliche Arten von Lötmasken. Diese können mit verschiedenen Geometrien, aus unterschiedlichsten Materialen gefertigt werden, so dass sie auch für das Großwellenlöten eingesetzt werden können. Des Weiteren gibt es spezifische Lötmasken, die im Bereich des Selektivlötens, nur in Verbindung mit dem richtigen Werkstoff sowie der passenden Lötdüse ihre Funktion erfüllen. Darüber hinaus können auch beim Laser- und Induktionslöten sowie Kolbenlöten Masken eingesetzt werden. In diesem Fall schützen sie die Baugruppe und Umgebung auch vor Reflektionen, sowie Lot- und Flussmittelspritzern.

Für weitere Informationen und Ihre individuelle Lötmaske stehen wir Ihnen jederzeit zur Verfügung.

Fehlt Ihnen beim THT-Löten der Durchstieg?

Welche Möglichkeiten haben Sie Ihren Lötprozess beim Durchstieg zu unterstützen?

Bei THT Lötungen kann es vorkommen, dass sich der Durchstieg nicht optimal ausbildet. In dem Fall steigt das Lot nicht komplett durch die Durchkontaktierung auf und es bildet sich kein 100%iger Gegenminiskus aus.

Prüfen Sie zunächst, ob das Verhältnis des Lochdurchmessers zum Pin sowie die Verbindungspartnergeometrie richtig gewählt sind. Wenn dem so ist, haben Sie folgende Möglichkeiten der Prozessoptimierung:

Miniwellen- bzw. Selektivlötungen:

  • Lotbadtemperatur erhöhen und Prüfung, ob die gewünschte Temperatur an der Prozessstelle erreicht wird
  • Kontaktzeit zwischen Miniwelle und Produkt erhöhen
  • Vorheiztemperatur, Aktivierung oder Vorheizdauer erhöhen
  • Überprüfung der optimalen Flussmittelmenge
  • Überprüfung, ob das richtige Flussmittel in Bezug auf Feststoffe und andere Aktivatoren eingesetzt wird
  • Mehr zum EUTECT IW1 & 2-Modul 

Laserlötungen

  • Einsatz einer Vorheizung, um Wärme in die Verbindungspartner einzubringen wodurch der Lotdurchstieg erleichtert wird
  • Positionierung des Laserfokus in Winkel und Position im richtigen Verhältnis zur Produktgeometrie, Lotzufuhr und Gesamtproduktgeometrie
  • Überprüfung der Zuführgeschwindigkeit des Lotdrahtes
  • Einbringen weiterer Energie nach dem Aufschmelzen des Drahtes
  • Überprüfung des optimalen Flussmittelanteils und die richtige Legierung im Lotdraht
  • Mehr zum EUTECT Laserlöten 

 

Sollten Sie weiterhin Durchstiegsprobleme haben, sprechen Sie uns an,
wir helfen Ihnen Ihren Lötprozess zu optimieren.

Drahtknicken? Probleme beim Kolben- oder Laserlöten?

Sind Sie täglich damit beschäftigt den Drahtsalat in Ihrer Kolben-, Induktions- oder Laserlötautomation zu beheben?

Ist Ihr Lötprozess mittels Drahtvorschub ungenau, nicht reproduzierbar oder haben Sie sogenannte „Antennenlötungen“?

Versuchen Sie Ihre Energiequelle, egal ob Lötkolben, Induktionsaußenkreis oder Laserfokus so auszurichten, dass die Energie zum einen in den Verbindungspartner mit der höchsten Wärmesenke und zum anderen in den Lotdraht wirkt. Damit erreichen Sie ein schnelleres Abschmelzen des Lotdrahtes und damit eine Wärmebrücke zwischen den zu verbindenden Partnern und somit eine bessere Lötstellenausbildung.

Beachten Sie dabei auch die einstellbaren Zuführ-, Prozess-, sowie Rückzugsgeschwindigkeiten des Lotdrahtes, diese drei variablen Größen bieten relevante Optimierungsmöglichkeiten.

Wenn dies nicht hilft oder Sie Ihre Taktzeit und intermetallische Phase weiter optimieren möchten, dann versuchen Sie die zu verbindenden Partner vorzuverzinnen und dann dem Lötprozess mit Zusatzdraht, Paste oder Preform zuzuführen.

Würden Sie gerne wissen was Ihr Drahtvorschub im Lötprozess wirklich gemacht hat?

Wenn Sie aus Ihrem Lötprozess Daten beziehen möchten, um genau zu wissen was während des Lötens passiert, dann empfehlen wir Ihnen mit uns bezüglich unseres SWF Drahtvorschubmoduls Kontakt aufzunehmen – es lohnt sich – es ist der weltweit einzig auf dem „actio-reactio“ basierende und somit kraftgeregelte Drahtvorschub der Welt.

> Mehr zum EUTECT SWF Modul

Da es weltweit verschiedenste Lotdrahtanwendungen gibt, gibt es auch viele unterschiedliche Herausforderungen für die wir eigenen Lösungen enzwickelt haben. Sprechen Sie uns an, wir helfen Ihnen Ihren Lötprozess zu optimieren.

Wollen Sie Lotperlen verhindern?

Entstehen bei Ihrem Selektiven- oder Wellenlötprozess Lotperlen?

Tragen Sie die richtige Menge an Flussmittel auf?

Prüfen Sie die Menge des aufgetragenen Flussmittels. Legen oder kleben Sie Lackmuss-, einfaches Fax- oder Thermopapier in Ihre Produktaufnahme oder auf Ihr Produkt und schauen Sie wieviel Flussmittel an der Prozessstelle wirklich ankommt.

Wenn möglich mindern Sie die aufzutragende Menge an Flussmittel.

Wärmen Sie Ihr Produkt vor und aktivieren damit das Flussmittel?

Wenn ja, ist es die richtige Dauer mit dem richtigen Temperaturgradienten? Implementieren Sie trackbare Thermoelemente und schauen Sie was wirklich auf Ihrem zu lötenden Produkt passiert.

Wie schnell tauchen Sie mit Ihrem Produkt in und aus der selektiven Welle?

Optimieren Sie in Abhängigkeit der Geometrie und des Energiebedarfs Ihres Produktes die Verfahrwege.

Hat Ihre selektive Lötwelle einen definierten und aufsteigende Perlen verhindernden Lotrücklauf sowie eine warme Stickstoffbegasung?

Wenn all das nicht hilft, dann empfehlen wir Ihnen unser → Bürstenmodul mit variabel einstellbarer Drehzahl, Bürstenüberwachung, Ionisierungsgerät, Absaugung und vielem mehr.