Reflow-Löten verstehen:Die moderne Leiterplatten-Bonding-Technik

Beim Reflow-Löten werden Komponenten mit Lötpaste auf Metallpads auf einer Leiterplatte befestigt und anschließend die gesamte Einheit Hitze ausgesetzt. Wenn den Bauteilen und der Leiterplatte gleichmäßige Hitze zugeführt wird, können aus den temporären Verbindungen dauerhafte Lötverbindungen werden. Reflow-Löten kann mit der herkömmlichen Durchgangslochtechnologie verwendet werden, ist jedoch die Hauptmethode zum Verbinden von oberflächenmontierten Bauteilen (SMDs). Der Zweck des Reflow-Lötprozesses besteht darin, die Leiterplatte und die Komponenten einer gleichmäßigen Hitze auszusetzen, die die Lötpaste schmilzt, ohne die Elektronik zu beschädigen. Das Reflow-Löten umfasst in der Regel vier verschiedene Phasen, von denen jede eine unterschiedliche Hitzestufe mit sich bringt.

Beim herkömmlichen Löten handelt es sich in der Regel um die Durchstecktechnik, bei der Komponentenanschlüsse durch eine Leiterplatte geführt und dann beim Auftragen des Lötmittels einzeln erhitzt werden. Diese Art des Lötens kann zeitaufwändig sein und die übermäßige Hitzeeinwirkung auf ein einzelnes Bauteil kann schädlich sein. Außerdem ist es schwierig oder unmöglich, herkömmliche Methoden mit der Oberflächenmontagetechnologie (SMT) zu verwenden, bei der jede Komponente oben auf der Leiterplatte sitzt.

Lotpaste ist eine Verbindung, die aus Flussmittel und pulverförmigem Lot besteht. Das Flussmittel wirkt beim Reflow-Löten nicht nur als Oxidationsmittel, sondern kann auch dabei helfen, ein SMD an Ort und Stelle zu halten, bis Hitze zugeführt wird. Die Paste wird manchmal mit herkömmlichen Dosiermethoden aufgetragen, oft wird sie jedoch mit einer Schablone auf die Tafel gestempelt, um eine korrekte Platzierung zu gewährleisten. Probleme beim anfänglichen Auftragen der Lotpaste können später zu Geräteausfällen führen.

Nachdem die Lotpaste und die Komponenten auf eine Platine aufgetragen wurden, wird diese typischerweise in einen Reflow-Ofen gelegt und dann vier unterschiedlichen Temperaturprofilen ausgesetzt. Der Reflow-Lötprozess beginnt normalerweise mit einem ersten Vorheizen, bei dem die Temperatur jede Sekunde um 1,0 bis 3,0 Grad Celsius (ca. 1,8 bis 5,4 Grad Fahrenheit) erhöht wird. Dieses Vorheizen ist in der Regel die längste der vier Phasen und kann dazu beitragen, dass flüchtige Bestandteile im Flussmittel verdampfen, ohne dass Komponenten durch einen Thermoschock beschädigt werden. Die zweite thermische Phase dauert typischerweise zwischen einer und zwei Minuten und kann es dem Flussmittel ermöglichen, jegliche Oxidation von der Leiterplatte oder den Komponenten zu entfernen.

Das Aufschmelzen des Lots erfolgt typischerweise während des dritten Teils des Heiz- und Abkühlprozesses. Dieser Zeitraum kann als „Time Above Liquidus“ (TAL) bezeichnet werden, da das Lot schmilzt, wenn die maximale Temperatur des Prozesses erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt haben die Metallpads auf der Leiterplatte und die Anschlüsse auf jedem SMD die gleiche Temperatur erreicht, sodass sich starke Lötverbindungen bilden können. Nach einer festgelegten Zeit kann die letzte Kühlphase beginnen. Eine gut kontrollierte Abkühlung der Komponenten kann einen Thermoschock verhindern und einen erfolgreichen Reflow-Lötprozess gewährleisten.

About Mechanics ist bestrebt, genaue und vertrauenswürdige Informationen bereitzustellen. Wir wählen sorgfältig seriöse Quellen aus und wenden einen strengen Faktenprüfungsprozess an, um die höchsten Standards aufrechtzuerhalten. Um mehr über unser Engagement für Genauigkeit zu erfahren, lesen Sie unseren Redaktionsprozess.