ICSF Curve

Geeignet für

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  Sprühfluxen

  Das Sprühfluxen ist eine Technologie, die in der Elektronikfertigung verwendet wird, um beim Wellenlötprozess Flussmittel auf die Leiterplatte aufzutragen. Das Flussmittel wird benötigt, um die zu verlötenden Oberflächen zu desoxydieren. Der Vorteil des Sprühfluxens ist, dass das Flussmittel im System wenig bis gar nicht mit der Luft in Berührung kommt und die Flussmittelqualität nicht überwacht werden muss. In den meisten Systemen wird das Flussmittel direkt aus dem Flussmittelbehälter oder aus einem Flussmitteltank durch eine Düse gepumpt, wo es mit Druckluft gemischt wird, um einen Sprühkegel/Sprühstrahl zu bilden. Die Sprühdüse bewegt sich von links nach rechts, während die Leiterplatte über sie transportiert wird. Ziel ist es, eine gleichmäßige Flussmittelschicht auf die Oberfläche (Unterseite) der Leiterplatte und in die Durchkontaktierungen aufzutragen. Die physikalische Konstruktion der Sprühdüse in Kombination mit einem bestimmten Luftdruck bestimmt den Sprühkegel und die Sprühbreite. Diese Sprühbreite bestimmt, wie schnell sich die Düse von links nach rechts bewegen muss, um bei einer bestimmten Transportgeschwindigkeit der Leiterplatte ein gleichmäßiges Sprühbild zu erhalten. Die Transportgeschwindigkeit der Leiterplatte wird in der Regel durch den gewünschten Durchsatz bestimmt, aber durch die thermische Masse der Leiterplatte begrenzt. Es ist immer ratsam, von beiden Seiten der Düsenbewegung zu sprühen, um Schatteneffekte durch tiefe Taschen von Leiterplattenträgern oder SMD-Bauteilen auf der Unterseite zu vermeiden. Der Luftdruck muss so eingestellt werden, dass der Sprühkegel genügend Kraft hat, um das Flussmittel in die Durchkontaktierungen zu bringen. Ein zu hoher Luftdruck kann jedoch dazu führen, dass das Flussmittel zwischen den Träger und die Leiterplatte gepresst wird, wo es vom Wellenkontakt abgeschirmt wird und als unverbrauchter Flussmittelrückstand auf der Leiterplatte verbleibt. Ein zu hoher Luftdruck kann auch Bauteile mit einem lockeren Pin-zu-Loch-Verhältnis versetzen und zu mehr Maschinenverschmutzung mit Flussmittel führen. Um die korrekte Einstellung für ein gleichmäßiges Sprühbild zu überprüfen, kann ein Karton anstelle der Leiterplatte verwendet werden, der vor dem Vorheizen aus der Maschine genommen wird und auf eine gleichmäßige Verfärbung überprüft wird. Systeme, bei denen die Flussmitteldüse von einem (Schritt-)Motor angetrieben wird, sind generell gleichmäßiger als Systeme, die einen Pneumatikzylinder verwenden, und bieten eine bessere Chance auf ein gleichmäßiges Sprühbild. Um die richtigen Einstellungen für eine gute Benetzung von der Durchkontaktierungen durch das Flussmittel zu finden, kann ein Papier oben auf die unbestückte Leiterplatte gelegt werden. Es wird vor dem Vorheizen aus der Maschine genommen und an jeder Stelle, an der sich eine Durchkontaktierung befindet, auf Verfärbungen überprüft. Mit dieser Methode lässt sich jedoch kein zu enges Pin-zu-Loch-Verhältnis testen, da die Bauteile nicht bestückt sind, aber in vielen Fällen kann diese Methode ein guter Hinweis auf eine korrekte Einstellung sein. Die richtige Flussmittelmenge ist die Menge an Flussmittel, die zu guten Lötergebnissen führt und die die geringste Rückstandsbildung zur Folge hat. Diese Menge kann von einer Leiterplatte zur anderen erheblich variieren. Am besten findet man diese optimale Flussmittelmenge durch Ausprobieren (trial and error). Eine ziemlich hohe Flussmittelmenge, bei der die Leiterplatte zwar optisch nass ist, aber kein Flussmittel von der Leiterplatte tropft, kann als Ausgangspunkt dienen. Dann kann die Flussmittelmenge schrittweise reduziert werden, bis Lötfehler wie Brückenbildung, 'Icycles'(Lötnadeln ), 'Webbing' (Lot auf der Lötstoppmaske), usw... auftreten. Dann kehrt man zu der vorherigen Einstellung zurück, bei der diese Lötfehler nicht auftraten. Die Einstellungen für diese optimale Flussmittelmenge können dann auf eine Testplatine angewendet werden, die vor und nach dem Fluxen gewogen wird. Es ist ratsam, dies mehrere Male zu tun und einen Durchschnittswert zu berechnen. Dieser Wert kann dann verwendet werden, um eine regelmäßige Prozessstabilitätsprüfung mit dieser Testleiterplatte durchzuführen. Flussmitteldüsen aus rostfreiem Stahl sind plattierten Düsen vorzuziehen, da sie eine höhere Kompatibilität mit wasserbasierten Flussmitteln aufweisen. Flussmittel auf Wasserbasis reagieren generell empfindlicher auf die richtigen Einstellungen des Sprühfluxers als Flussmittel auf Alkoholbasis. Es ist ratsam, ein Flussmittel aus der 'OR L0'-Klassifizierung zu verwenden, das zudem absolut halogenfrei ist. Diese Flussmittel führen zu der geringsten Rückstandsbildung auf der Leiterplatte und bieten die höchste Zuverlässigkeit der auf der Leiterplatte verbleibenden Rückstände. Darüber hinaus besteht bei diesen Flussmitteln das geringste Risiko von ICT (In Circuit Test) Kontaktproblemen, von Verstopfungen der Flussmitteldüsen und die Rückstände lassen sich am einfachsten von der Maschine und den Trägern reinigen.
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  Wellenlöten

  Wellenlöten ist ein Massenlötverfahren, das in der Elektronikfertigung verwendet wird, um elektronische Bauteilen mit einer Leiterplatte zu verbinden. Das Verfahren wird in der Regel für Bauteilen mit Durchkontaktierungen verwendet, kann aber auch zum Löten einiger SMD-Bauteile (Suface Mount Device) eingesetzt werden, die mit einem SMT-Kleber (Surface Mount Technology) auf die Unterseite der Leiterplatte geklebt werden, bevor sie den Wellenlötprozess durchlaufen. Der Wellenlötprozess umfasst drei Hauptschritte: Fluxen, Vorheizen und Löten. Ein Förderband transportiert die Leiterplatten durch die Maschine. Die Leiterplatten können in einem Rahmen befestigt werden, damit die Breite des Förderbandes nicht für jede einzelne Leiterplatte angepasst werden muss. Das Fluxen erfolgt in der Regel mit einem Sprühfluxer, aber auch Schaumfluxen und Jet-Fluxen sind möglich. Das flüssige Flussmittel wird von der Unterseite der Leiterplatte auf die Oberfläche und in die Durchkontaktierungen aufgetragen. Der Zweck des Flussmittels ist es, die lötbaren Oberflächen der Leiterplatte und der Bauteilen zu desoxydieren und der flüssigen Lotlegierung zu ermöglichen, eine intermetallische Verbindung mit diesen Oberflächen einzugehen, wodurch eine Lötstelle entsteht. Das Vorheizen hat drei Hauptfunktionen. Das Lösungsmittel des Flussmittels muss verdampft werden, da es nach dem Auftragen seine Funktion verliert und zu Lötfehlern wie Lötspritzer und Lötperlen führen kann, wenn es im flüssigen Zustand mit der Lötwelle in Berührung kommt. Flussmittel auf Wasserbasis benötigen im Allgemeinen mehr Vorheizung zum Verdampfen als Flussmittel auf Alkoholbasis. Die zweite Funktion des Vorheizens besteht darin, den Wärmeschock zu begrenzen, wenn die Leiterplatte mit dem flüssigen Lot der Lötwelle in Berührung kommt. Dies kann für einige SMD-Bauteile und Leiterplattenmaterialien wichtig sein. Die dritte Funktion des Vorheizens besteht darin, den Durchstieg des Lots in den Durchkontaktierungen zu fördern. Aufgrund des Temperaturunterschieds zwischen der Leiterplatte und dem flüssigen Lot wird das flüssige Lot abgekühlt, wenn es in die Durchkontaktierung eindringt. Thermisch schwere Leiterplatten und Bauteilen können dem flüssigen Lot so viel Wärme entziehen, dass es bis zum Erstarrungspunkt abgekühlt wird, wo es erstarrt, bevor es nach oben gelangt. Dies ist ein typisches Problem bei der Verwendung von Sn(Ag)Cu-Legierungen. Eine gute Vorheizung begrenzt den Temperaturunterschied zwischen der Leiterplatte und dem flüssigen Lot und verringert somit die Abkühlung des flüssigen Lots beim Aufstieg in die Durchkontaktierung. Dadurch ist die Chance größer, dass das flüssige Lot die Oberseite der Durchkontaktierung erreicht. In einem dritten Schritt wird die Leiterplatte über eine Lötwelle geführt. Ein Bad, das mit einer Lotlegierung gefüllt ist, wird auf Löttemperatur erw¨rmt. Diese Löttemperatur hängt von der verwendeten Lotlegierung ab. Die flüssige Legierung wird durch Kanäle in einen Wellenformer gepumpt. Es gibt verschiedene Arten von Wellenformern. Ein traditioneller Aufbau ist eine Chip-Welle in Kombination mit einer laminaren Hauptwelle. Die Chip-Welle pumpt das Lot in Richtung der Leiterplattenbewegung und ermöglicht das Löten der Rückseite von SMD-Bauteilen, die durch den Körper des Bauteils selbst vom Wellenkontakt in der laminaren Welle abgeschirmt sind (Schatteneffekt). Die laminare Hauptwelle fließt nach vorne, aber die verstellbare Rückplatte ist so positioniert, dass die Leiterplatte die Welle in einen Rückfluss drückt. Dadurch wird vermieden, dass die Leiterplatte durch die Reaktionsprodukte des Lötens gezogen wird. Ein Wellenformer, der immer beliebter wird, ist die Wörthmann-Welle, die die Funktion der Chip-Welle und der Hauptwelle in einer Welle vereint. Diese Welle ist empfindlicher für die richtige Einstellung und Brückenbildung. Da bleifreie Lotlegierungen hohe Arbeitstemperaturen benötigen und zur starken Oxidation neigen, werden viele Wellenlötprozesse unter Stickstoffatmosphäre durchgeführt. Eine neue Markttendenz, die von einigen als die Zukunft des Lötens angesehen wird, ist die Verwendung einer Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt wie z.B. LMPA-Q. LMPA-Q benötigt weniger Temperatur und reduziert die Oxidation. Sie hat auch einige kostenbezogene Vorteile, wie z.B. einen geringeren Stromverbrauch, geringeren Verschleiß der Lötrahmen und keinen Bedarf an Stickstoff. Außerdem wird die thermische Belastung der elektronischen Bauteilen und der Leiterplattenmaterialien geringer.

Die wichtigsten Vorteile

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  2 Flussmittelversorgungsmodule

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  Encoder-Kalibrierungsfunktion

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  Alarm bei niedrigem Flussmittelfüllstand

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  Cleanes, ergonomisches Design

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  Spezielle Flussmittelpumpe

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  Für Kolophoniumflussmittel

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  Doppeltes Venturi, verstopfungsfreie Sprühdüse

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  Nachrüstbar für die meisten Fluxer-Systeme

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  Programmierung über Touchscreen

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  Für Flussmittel auf Alkoholbasis

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  Für Wasserbasierte Flussmittel