von Jens Tauchmann, Messer Group

Bei der Fertigung von elektronischen Baugruppen ist die Schutzgasatmosphäre – Stickstoff nicht notwendig. In Bezug auf die Zuverlässigkeit der Lötverbindungen sind keine Unterschiede im Prozess mit und ohne Stickstoff zu erkennen. Doch Stickstoff als Schutzgas hat Vorteile, die dessen Einsatz rechtfertigen.

Diese sind:

• bessere Benetzung der Lötstelle;
• weniger Rückstände auf der Lötstelle;
• Verringerung der Fehler (Verminderung der Brückenbildung );
• Vergrößerung des Prozessfensters.

Stickstoff verhindert die Oxydation der Lötstelle. Der unter Luft große Benetzungswinkel wird durch den geringen Sauerstoffgehalt mit Schutzgas kleiner – die Benetzungsfreudigkeit ist größer. Mit der Verringerung des Sauerstoffgehaltes nimmt die Oberflächenspannung ab. Während bei bleihaltigen Loten diese Unterschiede nicht deutlich hervortreten, nimmt die Oberflächenspannung bei den bleifreien Lotlegierungen deutlich ab. Unter einer Stickstoffatmosphäre lagern sich die Flussmittelreste nicht an der Lötstelle selbst, sondern auf dem Stopplack ab. Die reine Oberfläche der Lötstelle begünstigt die Kontaktierung der Testnadeln beim In ‐ circuit ‐ Test.

Ein weiterer wichtiger Faktor für die Entscheidungsfindung zum Einsatz von Stickstoff sind die Kosten beim Lötprozess. Stickstoffatmosphäre verhindert die Oxydation, was den Krätzeanfall erheblich senkt und die Kosten für den Stickstoff mehr als amortisiert.

Die meisten Altanlagen lassen sich dem Produktionsprozess angepasst mit Inertisierungssystemen erweitern. Dazu gehören Vollanlagen, Tunnel, Lötbadabdeckung mit mobilen Tunnelsystem, Lötbadabdeckung oder Düsensysteme. Diese Maßnahmen unterscheiden sich wesentlich im Aufbau sowie im Stickstoffverbrauch. Hierbei gilt: Die Konzentration muss unter 5000 ppm liegen.

Vortragsort: 18. BFE ‐ Jahrestagung bei Vogel Business Medien, Würzburg

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