Manfred Fink, E.G.O. Systems

Bei den bleifreien Fertigungsprozessen sind verschiedene Fehler zu beobachten. Auf einem Testpad wurden Kontaktierungsschwierigkeiten mit den Testnadeln festgestellt, verursacht durch Rückstände von eingetrocknetem Lötstopplack.
Beim Verarbeiten von Bauteilen mit bleihaltigen Anschlüssen auf einer einseitigen Leiterplatte im bleifreien Lötprozess wurde das Lot an den Bauteilanschlüssen auf die Bestückungsseite hochgezogen. Bei bleifreien Anschlüssen bzw. im bleihaltigen Lötprozess tritt dieses Problem nicht auf. Die Gründe sind noch nicht geklärt.
Außerdem wurden diese Probleme festgestellt:

• Schädigungen von Bauteilen durch hohe Löttemperaturen;
• Anstieg der Lotkugeln in großer Zahl;
• Verschleiß der Handlötspitzen nimmt zu;
• Zulieferung von umdeklarierter Ware;
• Probleme beim Lotdurchstieg

Es stellt sich die Frage: Reicht die Stromtragfähigkeit der Kupferhülse aus?

• Bauteile ohne eine Sperrschicht aus Nickel an den Anschlussflächen bereiten Benetzungsprobleme.

Während der Fertigung stellt man serienbegleitende Schliffe her. Die Prozessparameter und die Layouts der Anschluss-Pads werden optimiert. Außerdem wird Lötbad ständig kontrolliert. In der Wareneingangskontrolle werden das Basismaterial und die Bauteile mit Stichproben überwacht.

Das Laserlöten im bleifreien Prozess läuft problemlos mit einer Fehlerrate > 500ppm. Voraussetzung war die Parametrierung von Vorheizung, Zinnzufuhr und Laserleistung sowie die Auswahl der Padform, des Lotes und der Leiterplattenoberfläche. Die Vorteile beim Laserlöten: Alle Parameter lassen sich überwachen. Es gibt keinen Lötspitzenverschleiß und das Lötvolumen lässt sich exakt dosieren. Nachteil: Der Laser muss alle drei Jahre gewechselt werden.

Unterlagen komplett als Download (für Mitglieder):