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Wie innovative Technologien den Lötprozess zuverlässiger machen

von: Heike Schlessmann, Marketing, SEHO Systems GmbH

Ziel im Qualitätsmanagement jeder Elektronikfertigung ist ein fehlerfreier Produktionsprozess, denn manuelle Nacharbeit ist nicht nur zeitintensiv und teuer, häufig ist sie auch nicht zulässig. Alle Prozessschritte müssen dabei reproduzierbar und vor allem vollständig rückverfolgbar sein. Die Automatisierung von Prozessschritten, Überwachungs- und Kontrollfunktionen sowie die automatische Erfassung und kontinuierliche Auswertung relevanter Prozess- und Maschinendaten sind ein wichtiger Schritt zur Sicherung der Produktionsqualität auf dem Weg zur Null-Fehler-Fertigung.

flussmittelmengenmessung
Bild 1: Automatische Flussmittelmengenmessung im konventionellen Wellenlötprozess.
Alle Bilder SEHO Systems GmbH.

Typische Lötfehler

Lötbrücken sind eine der Hauptursachen für fehlerhafte Baugruppen und wie bei vielen typischen Lötfehlern, können unterschiedliche Faktoren hierfür die Ursache sein. Bei bleifreien Prozessen trägt das geringere spezifische Gewicht der Lotlegierung zu einem veränderten Fließverhalten bei. Aber auch ein ungenügender Flussmittelauftrag oder ein nicht ausreichender Vorheizprozess kann Lötbrücken verursachen.
Schlechte Lotdurchstiege sind häufig auf eine ungenügende Wärmebilanz zurückzuführen. Eine zu geringe Flussmittelmenge kann aber ebenfalls die Ursache für diesen Defekt sein.
Dies sind nur einige wenige Beispiele für mögliche Lötfehler. Oft stehen sie im Zusammenhang mit dem Flussmittelauftrag oder Wärmeeintrag beim Vorwärmen der Baugruppen oder während des Lötprozesses. Es ist also durchaus sinnvoll, diese Prozessschritte zu überwachen, zu kontrollieren und bestenfalls automatisch zu korrigieren.

Der Flussmittelauftrag: Auf die korrekte Menge kommt es an

Das Flussmittel macht im Grunde genommen den nachfolgenden Lötprozess überhaupt erst möglich. Es löst die vorhandene Oxidschicht und verhindert eine erneute Oxidation, so dass eine Benetzung stattfinden kann. Es muss also ausreichend Flussmittel an die zu lötenden Stellen gebracht werden, um einen optimalen Lotdurchstieg zu erhalten. Andererseits sollen keine nennenswerten Rückstände auf der Leiterplatte verbleiben, da diese zu deutlichen Qualitätseinbußen, bis hin zum Ausfall des Produkts, führen können. Flussmittelüberwachungssysteme sind daher essentiell.
Neueste Systeme basieren auf einer Mengen- oder Volumenüberwachung während des Flussmittelauftrags, sowohl bei Selektivprozessen als auch bei konventionellen Wellenlötprozessen und garantieren konstante Prozessbedingungen ohne Einfluss auf die Taktzeit. Während des Prozesses wird hier die tatsächlich aufgetragene Flussmittelmenge gemessen. Stellt das System eine Abweichung zum voreingestellten Sollwert fest, wird eine Fehlermeldung ausgegeben und gegebenenfalls der Einlauf für nachfolgende Baugruppen gesperrt.

Bild 2: Die automatische Düsenhhenverstellung garantiert eine sichere Benetzung, auch bei der Bearbeitung von anspruchsvollen Baugruppen in Lötmasken.
Bild 2: Die automatische Düsenhöhenverstellung garantiert eine sichere Benetzung,
auch bei der Bearbeitung von anspruchsvollen Baugruppen in Lötmasken.

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