Volker Spieß, Otis

Die Firma Otis nutzt in der bleifreien Baugruppenfertigung einen Kolbenlöt-Automaten. Die zu bearbeitende Baugruppe ist ein 8-Lagen-Multilayer mit jeweils 70 µm Kupferkaschierung. Die Baugruppe wird manuell bestückt und die Bestückungsseite über eine Wellenlötanlage gelötet.

Die schweren Leistungsbauteile auf der Unterseite der Baugruppe lötet man mit einem Kolbenlöt-Automaten. Der Grund: Die Lötstellen sind für eine Miniwelle nicht zugänglich. Zudem sind die Anschlussstifte der Bauteile stabil genug für den Kolbenlötvorgang. Für den Lötvorgang wird der Lötdraht automatisch zugeführt und der Kolben an die Fügestelle gebracht.
Untersucht wurden die Leiterplattenoberflächen HAL-SN100C, chemisch Zinn und chemisch Silber in Verbindung mit den Loten SnCu, SnCuAg, Sn100C und SnCuNiGe.

Ergebnis: An der Lötstelle musste die Wärmezufuhr an der Lötstelle erhöht werden. Hierfür wurden folgende Parameter verändert: Erhöhung der Zykluszeit, Erhöhung der Vorheiztemperatur für die gesamte Baugruppe, Verkürzen der Reinigungsintervalle für die Lötspitze und schnellerer Austausch der Lötspitzen.
Die Lötergebnisse, Benetzung und Durchstieg waren für die Oberflächen HAL SN100C und chemisch Zinn zufriedenstellend; Schwachpunkte zeigte die Oberfläche chemisch Silber. Außerdem waren auf der Oberfläche sehr viele Lötmittelspritzer festzustellen.

• Einsatz der Leiterplattenoberfläche HAL SN100C;
• Minimierung der Flussmittelspritzer durch geeignete Flussmittel im Lotdraht;
• Kolbenheizung wird in den Pausen auf Standby geschaltet;
• Lötspitze wird zusätzlich mit Stickstoff umspült.

Unterlagen komplett als Download (für Mitglieder):