Lötverfahren bei elektronischen Baugruppen

Erfahren Sie in diesem Beitrag mehr zu den Lötverfahren im Prozess der Baugruppenbestückung.

Reflowlöten

Die Reflowlötung dient der Herstellung von Lötverbindungen auf Ihren Baugruppen und findet hauptsächlich als Löttechnik für SMD-Bauteile Anwendung. Dabei wird vor der Bestückung Lotpaste auf die Leiterplatte aufgetragen. SMT ELEKTRONIK verwendet dafür einen Präzisionsdrucker und Dispenser. Anschließend werden die Bauteile auf der Maschine bestückt und haften aufgrund der Lotpaste unmittelbar. Die Platine wird so stark erhitzt, dass das Lot schmilzt, die Bauelemente sich zentrieren und an der Leiterplatte fixieren. Bei SMT ELEKTRONIK geschieht dieser Prozess unter Stickstoff, um Oxidation auszuschließen.

Eine effektive Technik im Zusammenhang mit dem Reflowlöten stellt die BGA Bestückung (engl.: Ball Grid Array, dt.: Kugelgitteranordnung) dar. Hierbei sind die Anschlüsse in Form von Lotkugeln am Gehäuseboden der Bauteile angebracht, wodurch platzsparend bestückt und eine Vielzahl an Bauelementen auf der Leiterplatte untergebracht werden kann.

Vollkonvektions-Reflowlöten

Die bestückten Leiterplatten fahren in einen Reflow-Ofen ein, in welchem heiße Luft erhitzt und umgewälzt wird. Die Temperatur ist über die gesamte Breite der Leiterplatte weitestgehend stabil. Dies gewährleistet ein gleichmäßiges und schonendes Löten. So lassen sich vor allem dicht und doppelseitig bestückte Baugruppen präzise löten.

Schwalllöten

Das Wellen- oder Schwalllöten ist eine Löttechnik, bei der THT-Bauteile auf der Baugruppe gelötet werden. Diese findet vor allem bei großen Stückzahlen Anwendung. Dabei wird zuerst an der Unterseite der Leiterplatte Flussmittel aufgetragen und anschließend die Baugruppe erhitzt. Die im Lötrahmen eingespannte Baugruppe fährt darauf über die Lötwelle, welche die Lötstellen mit dem flüssigen Zinn benetzt, die sich im darauffolgenden Kühlungsprozess ausbilden. Die zum Einsatz kommenden Lote sind gemäß Ihrer Anforderung bleifrei (Standard) oder bleihaltig (für spezielle Anwendungen). Bei SMT ELEKTRONIK wird dies durch eine Wechsel-Tiegel-Anlage ermöglicht.

Selektivlöten

Das Selektivlötverfahren ähnelt dem Schwalllöten und wird in der Regel bei doppelseitig bestückten Leiterplatten angewendet. Hierbei wird nicht die gesamte Baugruppe mit Lot benetzt, sondern dieses präzise auf bestimmte Lötstellen aufgetragen (selektives Löten). Dadurch entsteht eine höhere Prozesssicherheit, der Flussmittelverbraucht wird reduziert und Verunreinigungen werden vermieden. Eine wirtschaftliche Bestückung ist für Sie somit auch bei kleineren Stückzahlen oder komplexen Geometrien gewährleistet. Bei SMT ELEKTRONIK sind für dieses Verfahren drei Anlagen vorhanden. Es wird komplett unter Stickstoff gearbeitet.

Bügel- und Handlöten

Das Löten per Hand erfolgt bei SMT ELEKTRONIK bei einer geringen Stückzahl oder bei schwer zugänglichen bzw. manuell auszurichtenden Bauteilen. Diese Variante des Lötens ist allerdings sehr kosten- und zeitaufwändig und kommt daher selten zum Einsatz. In diesem Zusammenhang existiert noch ein weiteres Verfahren: Das Bügellöten. Es ähnelt dem Handlöten mit höherem Mechanisierungsgrad. Bei dieser Technologie wird mit einer Thermode die Lötstellen so weit erwärmt bis das Lot schmilzt. Der Stempel der Thermode ist an die Form des Bauteils angepasst und enthält einen Temperaturfühler. Zum Löten des Bauteils wird das exakte Temperaturprofil gewählt.

Dampfphasenlötung

Das Dampfphasen- oder Kondensationslöten (Vapor Phase Reflow) findet aufgrund der gleichmäßigen Erwärmung gerne für komplexe, massereiche Baugruppen Verwendung. Für den Prozess des Dampflötens wird eine inerte, elektrisch nicht leitende Flüssigkeit eingesetzt. Sobald diese Flüssigkeit siedet, werden Ihre Baugruppen in den Dampf gefahren, welcher auf dem Lötgut kondensiert, die Kondensationswärme abgibt und geleichzeitig eine optimale Schutzatmosphäre bildet. Dabei werden Oxidationen ausgeschlossen.

Die Nachteile des Dampfphasenlötens liegen darin, dass das Temperaturprofil nicht angepasst werden und damit das Risiko eines zu schnellen Temperaturanstieges bestehen kann. In der Regel ist das jedoch kein Problem. Allerdings spielt auch der Kosten- und Zeitfaktor eine wesentliche Rolle: Der Prozess des Dampfphasenlötens ist schwer in die automatisierte Serienfertigung einzubinden und findet deshalb bei SMT ELEKTRONIK nur in Ausnahmefällen statt. In vielen Fällen ist das oben genannte Vollkonvektions-Reflowlöten das kostengünstigere und qualitativ gleichwertige Verfahren.

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