3-D Vapour Phase Soldering: Visualisierung und Kontrolle

Das Projekt „3-D Vapour Phase Soldering: Visualisierung und Kontrolle“ beschäftigte sich mit der Forschung im Bereich der modernen Löttechnik.

Vapour Phase Soldering beschreibt ein Lötverfahren, das mit dem überhitzten Dampf eines Wärmeübertragungs-Mediums arbeitet. Hierbei wird die zu lötende zweidimensionale Platine in eine Dampfdecke eingefahren, die eine Temperatur von ca. 230 °C besitzt. Der Dampf kondensiert und gibt die Wärmeenergie an die Bauteile ab. Prinzipbedingt können sich die Platine und die empfindlichen elektronischen Bauteile nicht über diese 230 °C erwärmen – deswegen gilt sie als besonders schonende Methode.

Durch die Erweiterung dieser Technik ist es möglich, das bauteilschonende Verfahren auch auf dreidimensionale Strukturen anzuwenden. Diese treten vor allem im Bereich von Molded Interconnect Devices (MID) auf. Durch eine genaue Kontrolle und die geringe Löttemperatur des Vapour-Phase-Soldering-Prozesses können neue Materialien verwendet werden. Eine weitere Verbesserung ist das selektive Vapour Phase Soldering. Hiermit wird möglich, dass einzelne Teilbereiche gelötet werden können.

Um diese Erweiterungen zu erreichen, wurden mehrere Um- und Anbauten einer bestehenden VPS-Maschine notwendig. Neben einer grundlegend neuen Steuerung wurden verschiedene Verfahren erarbeitet, die eine gezielte Beeinflussung des Temperaturgradienten auf einer Platine erlauben. In experimentellen Versuchsreihen wurde das Prozessverhalten bezüglich auftretender Temperaturschwankungen sowie prozessbestimmender Parameter analysiert und optimiert.

Die Forschung im Bereich der Dampfphasensteuerungssysteme sowie die weiterentwickelten Verfahren führten zum gewünschten Erfolg dieses Forschungsprojekts. Es ist nun möglich, auf Platinen mittels Dampfphase gezielt einzelne defekte Bausteine zu entfernen und sie durch neue zu ersetzen.