Ob lebenserhaltende Apparate, Flugzeug- oder Raumschiffsteuerungstechnik, Verteidigungs-, Telekommunikations oder Fahrassistenzsysteme im Automobilbereich – alle müssen über viele Jahre absolut sicher und fehlerfrei funktionieren. Grundvoraussetzung hierfür ist eine optimale Lötverbindung, denn schon der kleinste Lötfehler kann fatale Auswirkungen haben.

Reflow und Vakuum in einer Anlage

Porenfrei seit 2009

Die Firma SMT ist als Experte auf dem Gebiet des Maschinenbaus für thermische Prozesse unter anderem bekannt durch SMD-Reflow-Lötanlagen, die seit 2009 mit Vakuumtechnik für porenfreie Lötergebnisse in Fertigungsprozessen sorgen. Die Systeme kombinieren die Vorteile des konventionellen Reflow-Lötens mit einem Vakuumprozess und eliminieren Poren nahezu vollständig.

Entscheidend ist hier eine hochfeste und nahezu porenfreie Verbindung. Poren in einer Lötstelle müssen deshalb auf ein zulässiges Minimum reduziert werden, ohne beim Lötverfahren andere wichtige Parameter zu vernachlässigen. SMT bietet hierfür mit den Vakuum-Reflow-Lötsystemen die optimale Lösung: Diese Anlagen koppeln das konventionelle Reflow-Lötverfahren mit einem Vakuumprozess und werden damit den hohen Anforderungen an porenarme Lötstellen gerecht.

Vakuum-Reflow-Lötsysteme von SMT überzeugen durch den modularen Aufbau. So sind Heizbereiche mit variablen Längen, verschiedene Vakuumkammern, unterschiedliche Transportsysteme (Einfach, Doppel- Dreifachspurtransport) und unterschiedlich lange Kühlzonen kombinierbar. Damit lässt sich das System individuell auf den gewünschten Durchsatz und die Produktgruppe zuschneidern. Im Lötsystem kann mit und ohne Vakuumprozess kombiniert mit N2-Schutzgasatmosphäre oder unter Luft gelötet werden. Alle Anforderungen des Reflowprozesses sind in einer einzigen Anlage integriert.

Bild 1: Schema des SMT-Vakuum-Lötsystems. Gelbe und rote Lüfter kennzeichnen die Vorheiz- und die Peak-Zone, das Vakuum-Modul folgt rechts daneben.

Bild 1: Schema des SMT-Vakuum-Lötsystems. Gelbe und rote Lüfter kennzeichnen die Vorheiz- und die Peak-Zone, das Vakuum-Modul folgt rechts daneben. SMT

Vakuum-Reflow: Prozessbeschreibung

Beim Vakuum-Reflow-Prozess liegt die Leiterplatte auf der Transportkette, die sie von links nach rechts durch die Maschine transportiert. Der in Bild 1 mit gelben und roten Lüftern dargestellte Bereich des Lötsystems besteht aus der Vorheiz- und aus der Peak-Zone (Quattro-Peak). Das Vakuum-Modul ist rechts daneben und hat eine zusätzliche Peakzone, um das Gesamttemperaturprofil des Lötprozesses flexibler einstellen zu können. In diesem gesamten Heißbereich wird die Baugruppe durch Konvektion über Luft oder Stickstoff erhitzt, bis das Lot schmilzt.

Bild 2: Vergleich von konventionellem und Vakuumlöten. Der Vakuum-Prozess zieht die Poren aus dem flüssigen Lot.

Bild 2: Vergleich von konventionellem und Vakuumlöten. Der Vakuum-Prozess zieht die Poren aus dem flüssigen Lot. SMT

Die Baugruppe erreicht die Vakuumkammer mit flüssigem Lot und der Vakuumprozess startet: die Kammer wird evakuiert, das Vakuum gehalten und danach die Kammer mit Luft oder Stickstoff belüftet. Evakuierungszeit, Vakuumhaltezeit, Belüftungszeit sowie Vakuumdruck lassen sich individuell einstellen. Die Poren werden effektiv aus der Lötstelle gezogen (Bild 2). Danach gelangt die Baugruppe in die Kühlzone. Das Lot erstarrt durch kalte Luft oder Stickstoff und kühlt auf die gewünschte Temperatur herab.

Neuinvestition bei coriant

Per Kran in den vierten Stock

Die Firma Coriant in Berlin hat im ersten Quartal 2016 den Maschinenpark um eine Vollkonvektions-Reflowlötanlage vom Typ SMT Quattro Peak L Plus erweitert. Auf der neuen Reflowlötanlage werden komplexe Leiterplatten in hoher Variantenvielfalt für den Telekommunikationsbereich gelötet.

03-Coriant-SMT-Reflow-Lötanlage-Quattro-Peak-L-Plus_a

SMT

Bei der Entscheidung für eine Anlage von SMT spielten neben der hohen Wirtschaftlichkeit auch die guten Lötergebnisse vorangegangener Lötversuche im SMT-Technologie-Center eine entscheidende Rolle. Zudem ist SMT laut eigener Aussage als einziger Maschinenhersteller in der Lage, die 7,3 m lange Anlage zweigeteilt anzuliefern. Das war in diesem Fall eine erhebliche Erleichterung, da die Maschine per Kran in die Fertigung im vierten Stock gelangen musste.