Das optimale Lötergebnis ist nicht nur eine Frage der Lötanlage, sondern auch des Equipments. Wir, die Firma Leutz Lötsysteme beschäftigen und seit fast 30 Jahren mit diesem Thema und entwickeln das individuell passende Equipment.
Warum Lötmasken aus Titan?
Die ersten Lötmasken aus Titan wurden gefertigt, um die dünnen Auflagestege der Großnutzen haltbarer zu machen. Mit dem Einzug der SMD-Bauteile wurden die Lötmasken aus Titan immer wichtiger.
Um die SMD-Bauteile abdecken und die THT-Bauteile löten zu können, trotz immer kleiner werdenden Abständen zwischen den Bauteilen. Durch die hohe Packungsdichte der SMD-Bauteile auf der Leiterplatte wird die Wärmeeinbringung in die Leiterplatte immer schwieriger. Zur Zeit wird 80 - 90% der Leiterplatte abgedeckt und durch 10 - 20% offene Lötfenster kann die Vorheizung die Wärme in die Leiterplatte bringen. Durch die geringen Öffnungen der Lötmaske entstehen in der Leiterplatte starke Temperaturunterschiede, die sich in genauso starke Spannungen äußern.
Die Titanplatte gibt die Wärme der Vorheizung und bei Lotkontakt sofort an die Leiterplatte weiter. Durch die optimale Vorheizung der Leiterplatte wird ein Lotdurchstieg bis 100% erreicht und eine sehr gleichmäßige Wärmeverteilung in der Leiterplatte (+ - 5 Grad C°).
Gegenüberstellung der Materialien:
Bei gleicher Maskierung der Leiterplatte in GfK und Titan zeigt sich ein wesentlicher Temperaturunterschied in der Leiterplatte. Bei Titan zeigt sich ein max. Delta T von 5 Grad C° . Bei GfK-Maskierung hingegen ein max. Delta T von 22 Grad C°. (siehe Abbildung 1+2)
Im Beispiel haben wir für die identische Leiterplatte eine Maskierung in Titan und vergleichsweise in GfK gefertigt. Wir kamen zu folgen Ergebnissen in der Wärmeeindringung: bei der Glasfasermaskierung lag die Höchsttemperatur bei 118 Grad C° am Bauteil und bei der Titanmaskierung bei 153 Grad C° am Bauteil. (siehe Abbildung 3+4)
Löten ist ein thermischer Prozess, daher müssen wir natürlich auch verschiedene Wärmeausdehnungen der Materialien berücksichtigen. Die Titanmaskierung erlaubt Stegbreiten von 0,3mm zwischen den THT- und SMD-Bauteilen, bei großen Leiterplatten haben wir aber eine Gesamtwärmeausdehnung der Leiterplatte bis zu 2mm erreicht! Bei den Taschen mit den 0,3mm dicken Stegen und der starken Gesamtausdehnung werden die in den Taschen abgedeckten SMD-Bauteile beschädigt! Um dies zu verhindern fertigt die Firma Leutz Lötsysteme ihre Titanmaskierung mit schwimmenden Abdeckplatten, die mit der Leiterplatten-Ausdehnung mit wandert. Zudem wird ein Niederhaltesystem benötigt, welches mit gefederten Bolzen die Leiterplatte auf die Titanplatte drückt um die Vorteile der optimalen Wärmeübertragung zu nutzen.
Sie haben noch Fragen? Wir stehen Ihnen gerne zur Verfügung!
2. Titanmaskierung
3. Wärmemessung am Bauteil bei Glasfasermaskierung
4. Wärmemessung am Bauteil bei Titanmaskierung
