Michael Koch, Pepperl & Fuchs
Der Automatisierungsexperte Pepperl & Fuchs fertigt zurzeit 7000 Produkttypen. Dafür werden 3000 verschiedene SMD-Bauelemente und ca. 4000 THT-Bauelemente vorrätig gehalten. Da noch nicht alle Bauelemente mit bleifreien Lötanschlüssen beschaffbar sind, ist eine aufwendige Lagerhaltung notwendig. Für den Fertigungsprozess sind neue Lötanlagen und eine neue Lötstrategie erforderlich. Hinzu kommt eine fortlaufende Bauteilerecherche, die sehr schwierig ist.
Die neuen Lötverfahren werden in einem Technikum an Testbaugruppen erprobt. Als Standard wird die Sn/Ag-Lotlegierung und die Leiterplattenoberfläche Ni/Au eingesetzt. Das verwendete Lötprofil beim Reflowlöten hat eine Peak-Temperatur von 245°C.
Die Ergebnisse der Lötmuster lassen sich zusammenfassen:
- die Oberflächenstruktur ist rau und matt,
- das Benetzungsverhalten ist schlechter,
- die Lötstellen enthalten mehr Lunker;
- die Scherkräfte zeigen zum Sn/Pb-Lot keine Unterschiede.
- Der Wellenlötprozess gestaltet sich schwieriger. Die Vorheiztemperatur beträgt 130°C, die Lötbadtemperatur 250°C, die Kontaktzeit ca. 1,5s. Es wird ein wasserlösliches Flussmittel verwendet.
Daraus lassen sich folgende Erkenntnisse ableiten:
- Die Wirkung der Flussmittel ist stark temperaturanhängig: eine Zusammenarbeit der Flussmittelhersteller mit den Anlagenherstellern ist notwendig;
- das Design muss nicht geändert werden;
- die Benetzung ist schlechter und die Brückenbildung größer;
- einProblem ist die Temperaturfestigkeit der Kunststoffe.
- Kritisch verhalten sich Testboards mit einer OSP-Oberfläche.
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