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Das Selektivlöten ist unter bestimmten Bedingungen unschlagbar in seinen Vorteilen

Unter den vielen Vorteilen des Selektivlötens tritt einer ganz besonders deutlich hervor: die höhere Prozesssicherheit und damit eine verlässliche Reproduzierbarkeit der Lötergebnisse. Diese sind den technischen Vorteilen des Selektivlötens zu verdanken. So kann jede einzelne Lötstelle – abhängig von ihren Umgebungsbedingungen –  separat programmiert und überwacht werden, um Flussmittelmenge und Lötzeit selektiv zu steuern. Bei deutlich niedrigeren Kosten wird eine definitiv höhere Qualität beim Selektivlöten erreicht – und dies auch noch bei einer erheblichen Beschleunigung des Fertigungsprozesses. Dies macht das Selektivlöten zur Technologie der Wahl.

In welchen Fällen das Selektivlöten unschlagbar ist:

Bei beidseitig SMD-bestückten Leiterkarten ist das Wellenlöten für bedrahtete Bauteile nicht immer möglich. Der Kompromiss heißt dann: Löten per Hand. Schließlich können bedrahtete Bauteile nicht durch SMD ersetzt werden – schon gar nicht, wenn es um größere mechanische Belastungen geht (Steckverbinder, Schalter). Aber auch die Leistungselektronik erfordert häufig die Durchsteckmontage der Bauelemente auf der Leiterplatte. Es entstehen in der Fertigung somit individuelle Varianten, die den manuellen Eingriffen geschuldet sind (zu geringe oder zu hohe Temperatur) und Qualitätsprobleme sind vorprogrammiert. Diese lassen sich durch den Einsatz des Selektivlötens jedoch vermeiden.

Wie funktioniert das Selektivlöten?

Grundsätzlich sieht das Selektivlöten drei Schritte vor: Fluxen (Flussmittelauftrag), Vorheizen und Löten. Selbst das Programmieren ist perfekt weiterentwickelt, so dass sogar Personen ohne Vorkenntnisse dank der InterSelect Programmierung innerhalb von Minuten ein Programm zum Selektivlöten erstellen können.

Flussmittelauftrag beim Selektivlöten

Alle InterSelect-Maschinen verfügen über einen MicroDrop Jet-Fluxer, welcher für tropfengenauen Flussmittelauftrag sorgt. Der Fluxer kann dabei sowohl einzelne Punkte als auch ganze Linien (z.B. Steckerleisten) auf einmal bearbeiten. Die Flussmittel-Menge jedes einzelnen Tropfens wird exakt auf die Anforderungen jeder Lötstelle angepasst. Durch das selektive Fluxen der Leiterplatte werden Verunreinigungen minimiert und der Flussmittelverbrauch drastisch reduziert. Die Überwachung des Flussmittelstrahls gewährleistet, dass Flussmittel tatsächlich aufgetragen wurde. Alle Daten hierzu können ausgelesen und im Rahmen der Betriebsdatenerfassung verarbeitet werden.

Vorheizen beim Selektivlöten mit InterSelect-Technologie

Infrarot Ober- und Unterheizung:
Besonders für Multilayer-Leiterplatten, Baugruppen für den Hochenergie-Bereich und beim Löten mit bleifreien Legierungen wird das Vorheizen der Baugruppen immer wichtiger. Das Aktivieren des Flussmittels ist für eine gute Lötstellenbenetzung und damit für den perfekten Durchstieg ausschlaggebend. Um Spannungen auf der Leiterplatte während des Vorwärmens zu vermeiden, und um eine optimale Wärmeverteilung zu erreichen, sind die InterSelect Infrarotstrahler zum Selektivlöten genau aufeinander abgestimmt. Die InterSelect Parallel Systeme heizen zwei Leiterplatten gleichzeitig auf, was die Taktzeit pro Leiterplatte halbiert. Die modularen Inline-Anlagen können mit einer beliebigen Anzahl an Vorheiz-Modulen ausgestattet werden, um parallel zum Selektivlöten bereits weitere Leiterplatten vorzuheizen. Hierbei wirkt sich das Vorheizen nicht mehr auf die Taktzeit aus, was bei High-Volume Anwendungen oft zum Tragen kommt.

Die Baugruppe bestimmt die Leistung:
Die InterSelect Vorheizung reguliert sich selbst entsprechend der Größe der Baugruppe. So besteht die Unter- sowie die Oberheizung beim Selektivlöten aus mehreren Infrarot-Strahlern. Nur die Strahler, die genau unter bzw. über der Baugruppe liegen, werden beim Vorheizen genutzt. Dies führt im Dauerbetrieb dieser Art des Selektivlötens zu erheblichen Energieeinsparungen.

Temperatur-Überwachung mit Pyrometer:
Herkömmliche Vorheizungen arbeiten nach dem Zeit/Leistungs-Schema. Hierbei wird mit einer bestimmten Heizleistung über eine bestimmte Zeit vorgewärmt. Je nach Leiterplatte ergeben sich dadurch unterschiedliche Temperaturen auf der Baugruppe. Die InterSelect Anlagen zum Selektivlöten arbeiten mit einer Pyrometer-Kontrolle, dank der  die Temperatur durchgehend direkt auf der Leiterplatten-Oberseite gemessen und die Infrarotstrahler entsprechend reguliert werden. Der Anwender kann eine gewünschte Vorheiztemperatur angeben und die Maschine wärmt die Baugruppe exakt vor. Dies vermeidet ein Überhitzen der Baugruppe.

Das Selektivlöten selbst

Alle InterSelect Selektiv-Lötmaschinen verfügen über einen Titan-Löttiegel und können alle bleihaltigen und bleifreien Löt-Legierungen verarbeiten. Titan ist im Gegensatz zu beschichteten Löttiegeln weitaus robuster und weniger anfällig gegen Beschädigungen. Standardmäßig sind diese Löttiegel beim Selektivlöten mit Lösungen von InterSelect mit einer Stickstoffabdeckung ausgestattet. Die Stickstoffatmosphäre bedeckt das gesamte Lötbad und vermindert die Bildung von Krätze bzw. Schlacke. Gleichzeitig strömt das Schutzgas an der Lötdüse aus dem Tiegel, wodurch ein oxidationsfreier Lötprozess sichergestellt wird. Dank des optimalen Designs ist die Wartung und Reinigung des Löttiegels sehr einfach und muss beim Selektivlöten entsprechend seltener durchgeführt werden.

Eine Pumpe aus Titan sorgt dafür, dass das Strömungsverhalten des Lotes im Pumpenkanal ausgeglichen und schwankungsfrei gehalten wird. Eine besonders gleichmäßig ablaufende Lötwelle ist das Ergebnis. Die Lötwellenhöhe wird über die Pumpenleistung eingestellt. Mittels Wellenhöhenüberwachung wird die tatsächliche Höhe der Lötwelle mit dem eingestellten Wert verglichen und bei Bedarf automatisch korrigiert. Die Wellenhöhenüberwachung stellt eine dauerhafte Reproduzierbarkeit sicher und macht das Selektivlöten besonders attraktiv.

Insbesondere beim Löten von Steckerleisten, bei denen mehrere Pins in einer Linie gelötet werden können, besteht die Möglichkeit der Brückenbildung zwischen den letzten Pins. Um diese Brücken zu vermeiden, bieten die Interselect Anlagen zum Selektivlöten eine „Pull-Off“-Lösung. Bevor die Lötdüse nach unten von der Lötstelle wegbewegt wird, reduziert die Maschine die Pumpenleistung abrupt. Dadurch wird überschüssiges Lot von dem Pin abgezogen und es verbleibt nur die benötigte Lot-Menge, was zu den Vorteilen des Selektivlötens beiträgt.