Den Porenanteil in Lötstellen minimieren

Industrieprojekt mit Fokus auf Anforderungen an LGAs

Anzeige
Nicht nur die allgemein fortschreitende Miniaturisierung, auch das konstruktive Design von Bauelementen stellt an den SMT-Prozess besondere Anforderungen. Ein Industrieprojekt von Thales Deutschland unter Beteiligung von Rehm Thermal Systems, der TU Dresden, dem Fraunhofer IZM, Koh Young Europe und Omron zeigt, wie diese Anforderungen in Bezug auf Land Grid Arrays (LGA) gelöst werden können.

Auf den Technology Days der diesjährigen SMTconnect in Nürnberg wurden im Seminar „Löten“ von Dr. Hans Bell (Rehm Thermal Systems), Henryk Maschotta (Thales Deutschland GmbH) und Dr.-Ing. Heinz Wohlrabe (TU Dresden) die verfahrensspezifischen Möglichkeiten zur Reduzierung des Porenanteils in den Lötstellen dieser Bauelemente auf eine Größenordnung 10 % vorgestellt. Präsentiert wurden einige der dafür wichtigen Einflussgrößen. Für die Untersuchungen standen Baugruppen zur Verfügung, die unter anderem mit LGA32 und LGA35 bestückt waren. Der innere Aufbau dieser LGA sowie die komplexe zweiseitige Bestückung machten die Röntgenanalyse hinsichtlich der robusten Auswertung des Porengehalts in den Lötstellen besonders schwierig.

Im Projektrahmen wurden verschiedene Röntgenverfahren vergleichend verwendet (2D-X-Ray, Laminografie, Röntgen-CT), um auswertbare Daten zu erhalten. Neben den Variationen des Leiterplattendesigns und der Materialparameter hat sich der Vakuum-Enddruck als übergreifende Einflussgröße auf die Minimierung des Porengehalts ergeben. Mit abnehmendem Druck in der Umgebung der schmelzflüssigen Lötstellen sinkt deren Porengehalt signifikant.

Allgemein konnten gute LGA-Lötstellen erzeugt werden. Die Lotbenetzung sowohl der LGA-Anschlüsse als auch der Leiterplattenpads war unkritisch, was die metallografischen Untersuchungen belegen. Die Lotspaltausprägung entspricht im Wesentlichen den theoretischen Erwartungen und wird in ihrer Varianz mehr von dem Design der Leiterplattenpads als von den Poren geprägt. Die angefertigten Schliffbilder offenbaren die Details der Topografie der beiden Fügepartner Leiterplatte und LGA.

Nur die verbleibenden 13 µm des Spalts zwischen den jeweiligen Lötstoppmasken einer LGA32-Lötstelle erlauben dem LGA das Einschwimmen (Selbstzentrieren) während des Lötens. Toleranzen im allgemeinen Fertigungsprozess können diesen Spalt weiter schrumpfen lassen, sodass beide Lötstoppmasken aufeinander liegen, womit ein Einschwimmen des LGA unmöglich wird.

www.rehm-group.com

Anzeige

Schlagzeilen

Aktuelle Ausgabe

Titelbild EPP Elektronik Produktion und Prüftechnik 7-8
Ausgabe
7-8.2019
LESEN
ARCHIV
ABO

Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper

Videos

Hier finden Sie alle aktuellen Videos

productronica

Anzeige
Anzeige

Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de