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Tag: miniwellenloeten

Welcher Lötpozess liefert die besten, qualitativen Ergebnisse?

Um es gleich vorwegzunehmen, bei diesem Thema handelt es sich um eine rein theoretische Betrachtung. Die hier aufgelisteten Fakten sind dann erreichbar, wenn in einer perfekten Fertigungsumgebung, mit Vorprodukten ohne Toleranzen etc., gearbeitet wird. Dies ist faktisch nicht der Realität entsprechend. Bei allen Prozessvarianten der Aufbau- und Verbindungstechnik ist die finale Lötqualität abhängig von optimalen Layoutgeometrien der Baugruppen, Pin-Pad-Bauteil-Geometrien und benetzungsfreudigen Metallisierungen aller beteiligten Bauteile. Hinzu kommen die zugehörigen Flussmittel und Lötmaterialien sowie das ganzheitliche Lötautomationskonzept.

Trotzdem schauen wir uns diese Frage, welcher Lötpozess die besten, qualitativen Ergebnisse liefert, von der rein technischen Seite an. Den folgenden Lötprozessvergleichen liegt eine grundphysikalische Qualitätsgewichtung als erste Orientierung zugrunde. Der Prozessfähigkeitsindex Cpk oder die parts per million (ppm)-Werte sind zunächst unabhängig und damit neutral vom Hersteller der Lötautomation zu bewerten. Wobei die reale ppm-Toleranzspanne sehr wohl von der Kernkompetenz und Professionalität des Lötautomationsherstellers abhängig ist.

Den Qualitätskennzahlen von Cpk, ppm und prozentualen Ausschuss liegen folgende Umrechnungen zugrunde:

1ppm=0,0001%
0,3 als Cpk-Wert entspricht 32% entspricht 320.000 ppm
1,00 als Cpk-Wert entspricht 2,7% entspricht 2700 ppm
1,33 als Cpk-Wert entspricht 0,0063% entspricht 63 ppm

Das Ranking der qualitätsvergleichenden Lötprozesse stellt sich wie folgt dar:

Miniwellen-Lötprozess unter Schutzgas: 0,01 bis 0,05 %: 100 bis 500 ppm
Laser-Lötprozess: 0,1 bis 3% = 1.000 bis 30.000 ppm
Kolben-Lötprozess: 0,9 bis 7% = 9.000 bis 70.000 ppm
Thermoden-Lötprozess: 0,3 bis 3% = 3.000 bis 30.000 ppm
Induktions-Lötprozess: 0,3 bis 3% = 3.000 bis 30.000 ppm

Zum Vergleich:

Reflow-Lötprozess: 0,005 bis 0,030%: 50 bis 300 ppm

Mit dieser Herangehensweise können alle selektiven Lötprozesse zueinander bewertet und mit den zusätzlichen Randbedingungen in ein wirtschaftliches Gesamtverständnis gestellt werden. Für eine projektvorausschauende Qualitätsbewertung ist daher eine Prozessevaluierung unter realen Prozessbedingungen unabdingbar. Durch dieses Vorgehen besteht die Möglichkeit, die geplante Investitionsentscheidung in vollem Umfang abgesichert treffen zu können.

Bedingt durch die grundlegend physikalisch robusten Prozessfaktoren stellt der Miniwellen-Lötprozess in seiner professionellen Umsetzung die qualitativ erste Wahl der möglichen selektiven Lötprozesse dar.

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.