Die Hybrid-Elektronikindustrie bedient sich seit vielen Jahren der Kunst des Reflow-Lötens und verfeinert sie. Daher kann man das Reflow-Löten nicht als neues Herstellungsverfahren betrachten. Das Aufkommen der Surface Mount Technology (SMT) und des bleifreien Lötens hat die Methoden und Techniken, die die Industrie für das Reflow-Löten verwendet, weiter ausgebaut.
Ziele des Reflow-Lötens von Leiterplattenbestückung
Reflow-Löten zielt darauf ab, zwei grundlegende Ziele zu erreichen.
Das erste Ziel ist traditioneller und beinhaltet:
Erzielen maximaler Flexibilität beim Löten einer großen Anzahl von Komponenten bei gleichzeitiger Minimierung der Umrüstzeit. Erzielen gleichmäßiger, dauerhafter und effektiver Lötverbindungen
Das zweite Ziel hat einen breiteren Geltungsbereich und umfasst:
Minimierung der Belastung und Beschädigung der PCB- und SMD-Komponenten
Minimierung der Bewegung von Teilen während des Lötprozesses
Das Erreichen der oben genannten Ziele erfordert ein gutes Verständnis des Reflow-Lötprozesses und der Methoden, um ihn zu modifizieren, um sicherzustellen, dass das Produkt geschützt bleibt.
Reflow-Löten – der Prozess
Der grundlegende Reflow-Prozess besteht aus vier großen Schritten:
Aufbringen von Lötpaste auf bestimmte Pads auf einer Leiterplatte unter Verwendung einer vorgefertigten Schablone
Einlegen von SMD-Teilen in die Paste
Erhitzen der Leiterplattenbaugruppe, damit die Lötpaste schmelzen (Reflow) und das Leiterplattenpad und die Enden der SMD-Teile benetzen kann, was zu einer ordnungsgemäß gelöteten Verbindung führt
Abkühlen der Baugruppe auf die Reinigungstemperatur
Leiterplatte
Das PCB ist die zweitwichtigste Zutat im Reflow-Prozess. Für ein ordnungsgemäßes Löten ist es notwendig, die Platinen vor dem Auftragen von Lötpaste eine gewisse Zeit lang bei erhöhten Temperaturen zu backen. Dadurch wird die überschüssige Feuchtigkeit aus der Platine ausgetrieben, die ansonsten zu einer Vielzahl von Lötfehlern führen kann.
Einige Leiterplatten werden mit einer Schutzversiegelung geliefert, um zu verhindern, dass die freiliegende Oberfläche der Kupferpads oxidiert und das Anhaften von Lot verhindert. Das Flussmittel in der Lötpaste löst die Versiegelung auf, wenn sich die Baugruppe im Reflow-Prozess erwärmt. Andere Boards können mit lötbeschichteten Pads geliefert werden.
Das Pad-Design ist entscheidend für das ordnungsgemäße Löten von SMD-Komponenten. Designer befolgen normalerweise einen der internationalen Standards, die von IPC, EIA und anderen für das Design von Leiterplatten festgelegt wurden. Dazu gehören das Design verschiedener Arten von Vias und der Abstand zwischen den Pads.