Eine komplexe Rework-Aufgabe: LGA 775 Prozessorsockel

Eine komplexe Rework-Aufgabe: LGA 775 Prozessorsockel Ersa

Ausgangspunkt für einen Reparatur- oder Reworkprozess ist eine defekte oder fehlerhaft bestückte Baugruppe, über welche möglichst viele Informationen vorliegen sollten. Welche Bauteile sind zu tauschen und welche thermische Spezifikation haben diese? Mit welchem Lot wurde gelötet, welche weiteren Materialien (Underfill, Conformal Coating, Flussmittelsysteme) kamen oder kommen zum Einsatz? Wie ist die Baugruppe beschaffen, gibt es empfindliche Nachbarn neben dem Zielbauteil oder auf der Unterseite der Platine? Welche sonstigen Anforderungen liegen vor? Je mehr über die Aufgabe bekannt ist, umso einfacher wird die erfolgreiche Reparatur.

Herausfordernde Rework-Aufgabe

zwei NPI-award

Kurtz Ersa North America wurde im Rahmen der Fachmesse IPC APEX EXPO mit zwei NPI-Awards ausgezeichnet. Der Systemanbieter für die Elektronikfertigung erhielt Preise in den Kategorien „Repair & Rework“ für sein Reworksystem HR 550 und „Selective Soldering“ für sein flexibles Lötmodul Versaflex. Die Awards wurden während der APEX-Messe, die im San Diego Convention Center vom 14. bis 16. Februar stattfand, übergeben.

Ausgangspunkt für den Rework Prozess ist immer eine defekte oder fehlerhaft bestückte Baugruppe.

Ausgangspunkt für den Rework Prozess ist immer eine defekte oder fehlerhaft bestückte Baugruppe. Ersa

LGA-Sockel haben eine weite Verbreitung und sind aufgrund ihrer komplexen Mechanik eine herausfordernde Rework-Aufgabe. Die Bauteile sind groß und vergleichsweise schwer. Ein LGA 775 muss mit einem Deckel versehen sein, um beim Auslöten oder Platzieren von einer Vakuumdüse aufgenommen werden zu können. Aufgrund der hohen Bauteilmasse ist eine gute Vor- und Weiterheizung der Platine von unten wichtig. Hybrid-Rework-Systeme eignen sich gut zum Löten dieser Bauteile, weil sie keine bauteilspezifischen Düsen benötigen.

Die Energie wird mittels Infrarotstrahlung und einem Konvektionsanteil auf das Bauteil übertragen. Der Sockel wird gleichmäßig erwärmt und gelötet. Besonders wichtig bei diesen Bauteilen ist der homogene Auftrag von Lotpaste oder Flussmittel durch das Dip-In-Verfahren. Wird das Bauteil in ein definiertes Pasten-Depot gedippt, erhält jede Lötstelle die gleiche Menge an Flussmittel oder Lot. Dies ist gerade bei hochpoligen Bauteilen ein wichtiger Faktor für eine erfolgreiche Installation.

Schonend und kontrolliert erhitzen

Moderne SMD-LEDs sind Hochleistungsbauteile mit reparaturrelevanten Eigenschaften: Die Lötverbindung muss eine hohe Güte aufweisen, da Beleuchtungsanwendungen häufig starken klimatischen Schwankungen ausgesetzt sind. Zudem können Voids, also die Einschlüsse in einer Lötstelle, den Wärmetransport und damit die Lebensdauer der LED verringern. Einige LEDs haben empfindliche, optische Oberflächen (Linsen), die bei der Reparatur nicht beschädigt werden dürfen. Rework-Systeme von Ersa erhitzen LED-Baugruppen schonend und kontrolliert. Ersa berät seine Kunden weltweit und hat eine stetig wachsende Wissensdatenbank aufgebaut, die bekannte und gelöste Rework-Anwendungen enthält.

So sind die Kunden immer über den neuesten Stand der Technik informiert. Für eine voidarme Installation von LEDs steht für das HR 600/2 Rework-System ein optionales Voidless-Modul zur Verfügung. Diese Technik nutzt eine sinusförmige mechanische Anregung der Platinen, um die Anzahl der eingeschlossenen Voids in den Lötstellen zu verringern. Hierbei wird die Baugruppe oberhalb der Schmelztemperatur mit sogenannten Sweeps angeregt, worauf die Voids aus der Lötstelle herauswandern.

SMD-LEDs sind Hochleistungsbauteile mit reparaturrelevanten Eigenschaften.

SMD-LEDs sind Hochleistungsbauteile mit reparaturrelevanten Eigenschaften. Ersa

Anspruchsvolle Reparatur

Die Reparatur von übereinander angeordneten Bauteilen (Stacked Components, Package on Package) ist eine der herausforderndsten Anwendungen in der Baugruppenreparatur. Die gestapelten Bauteile können auf unterschiedliche Weise bearbeitet werden: Entweder man lötet gleichzeitig alle Ebenen (Zusammenkleben der Ebenen mit SMD Kleber) aus, platziert zwei Ebenen (Haftung beim Platzieren mit Flussmittel oder Lotpaste) gleichzeitig oder man lötet einzelne Ebenen aus.

Package on Package Rework mit dem Hybrid Rework 600/2 Arbeitsplatz-

Package on Package Rework mit dem Hybrid Rework 600/2 Arbeitsplatz- Ersa

Für das erfolgreiche Bearbeiten ist es wichtig, die Temperatur am Bauteil exakt zu messen. Auch bei dieser Anwendung ist die Balance zwischen der Erwärmung von unten und von oben ein wichtiger Faktor. So ist es möglich, nur die oberste Ebene zu entlöten, wenn der Energieeintrag hauptsächlich von oben erfolgt. Bei der Installation neuer Bauteile gelingt es, zwei Ebenen durch den Auftrag von Lotpaste oder Flussmittel aneinander haften zu lassen und diese gemeinsam zu platzieren. Im nachfolgenden Wärmeprozess werden beide Ebenen zusammen eingelötet.

Hybrid Rework System - automatisches Entlöten, Platzieren und Einlöten von SMT-Bauteilen.

Hybrid Rework System – automatisches Entlöten, Platzieren und Einlöten von SMT-Bauteilen. Ersa

Rework-Systeme wie das HR 550 und das HR 600/2 unterstützen den Anwender bei der Reparatur. Standard Löt- und Entlötprofile erleichtern die passenden Temperatureinstellungen für jede Anwendung. Die sensorbasierte Temperaturregelung sichert die Prozesssicherheit und eine IR- und Hybridtechnologie der Heizungen sorgt für schonende Wärmeprozesse. Präzise Bauteilausrichtung und der definierte Auftrag von Flussmittel über Dipp-In- oder Print-Prozesse stellen sicher, dass das Zielbauteil optimal für den Lötprozess vorbereitet ist.

SMT Hybrid Packaging 2017: Halle 4, Stand 111