Wertheim, 24.04.2020 -Nach dem großen Zuspruch zum Webinar über wasserbasiertes Flussmittel legte Systemlieferant Ersa nach und behandelte in einem weiteren digitalen Seminar das „Selektive Miniwellenlöten“. Die weltweit 3.500 installierten Ersa Selektivanlagen belegen eindrucksvoll das große Potenzial dieser Löttechnik, die dem Anwender vielfältige Möglichkeiten zur Lösung individueller Applikationen bieten. Das Baugruppenspektrum auf Kundenseite steht dem in nichts nach – es reicht von fingernagelgroßen Sensorplatinen über hochlagige Multilayer bis hin zu Leistungselektronik mit 400 und mehr Ampere auf der Leiterplatte. Wie aus multiplen Anforderungen leistungsfähige Elektronik entsteht, erklärte Ersa Prozesstechnik-Leiter Jürgen Friedrich anschaulich im einstündigen Webvortrag.
Ziel des Selektivlötprozesses sei ein 100%iger Lotdurchstieg, die Vermeidung von Lotbrücken etwa in Steckerleisten und ein No-Clean-Prozess. Größte Herausforderung dabei: das Meistern der Varianz, die sich allein etwa schon aus unterschiedlichen Pin-Durchmessern ergibt. Sie reicht von 8 mm bis hinunter zu Fine-Pitch-Bauteilen mit Rastermaß 1,27 mm und 0,3-mm-Pins, flexible Leiterplatten mit 200 µm gilt es ebenso zu beherrschen wie hochlagige Dickkupferplatten mit 4x 400 µm Innenlagen und 2x 100 µm Außenlagen. Der Lötprozess selbst gliedert sich in Flussmittelauftrag, Vorheizen (Baugruppen-Erwärmung) und das Löten (Herstellung Lötstellen). Anders als beim Wellenlöten setzt das Selektivlöten auf das Multidropfluxen mit präzisem und definiertem Flussmittelauftrag. Das Flussmittel lässt sich so punkt- oder bahnförmig auftragen, pro Lötstelle ist die Flussmittelmenge individuell frei programmierbar.
Beim Vorheizen verdunstet das Flussmittelträgermedium und ein Teil der Lötwärme wird in die Baugruppe transferiert – standardmäßig setzt Ersa dazu IR-Strahler ein. Diese sind trägheitslos von 0 bis 100% ansteuerbar, in vier Zeitfenstern können unterschiedliche Temperaturprofile programmiert und angesteuert werden. Je nach Leiterplattenformat lassen sich Vorheizmodule auf die Länge der Baugruppen anpassen, um Baugruppen effektiv vorzuwärmen und gleichzeitig Energie zu sparen. Max. zwei Vorheizmodule sind vor dem Lötmodul einsetzbar, bei „dicken“ Boards kann die Vorheizung schon einmal zwei bis 2½ min dauern. Die Vorheiztemperatur leistet einen wichtigen Beitrag zur Deckung des Lötwärmebedarfs, vor allem auch bei Multilayern und Leistungselektronik.
Absolutes Herzstück der Lötanlage ist das Lötmodul – dort, wo Lötstellen ausgebildet werden. Hier lässt sich das Lötergebnis positiv beeinflussen, indem man die Parameter Lottemperatur und Benetzungszeit optimal austariert und so einen optimalen Energietransfer in die Baugruppe ermöglicht. Nicht selten ein Balanceakt, 285 °C sollten nicht überschritten werden, weil dies das spezifizierte Limit für viele Basismaterialien der Leiterplatte darstellt. Ist der Lötprozess definiert, sind ebenfalls die Randbedingungen des Werkstücks, sprich der Baugruppe, zu untersuchen. Wie ist es bestellt um Lötwärmebedarf, Lötwärmebeständigkeit, Wärmefallen, Pingeometrie, Paddurchmesser – alles Fragen, die es bereits in der Layoutphase zu beantworten gilt. Nach dem Vortrag beantwortete der Referent zahlreiche Fragen, etwa zur frei regulierbaren Vorheizung, zu Leistungselektronik, Lotanalyse, x/y-Geschwindigkeit bei Fine-Pitch-Bauteilen und lotbrückenfreien Ergebnissen. Selektivlöten ist ein weites Feld, vertiefender Austausch erfolgt auf bilateraler Basis. „Wir unterstützen Sie jederzeit gern bei Ihren Selektivprojekten und hoffen, Ihnen für Ihr aktuelles Tagesgeschäft sachdienliche Hinweise geliefert zu haben“, sagte Jürgen Friedrich.
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