Warum Stickstoff für die Leiterplattenmontage unerlässlich ist

Egal, ob Sie Reflow-, Wellen- oder selektives Löten für die Leiterplattenmontage verwenden, Sie benötigen sofort verfügbaren Stickstoff (N₂). Dies liegt an den oxidarmen Eigenschaften, die den Lötfluss unterstützen. Das System erzeugt nicht nur wenig Wärme, sondern produziert auch nur minimale Mengen an Lötschlacke. Diese Vorteile für die Leiterplattenmontage werden unter anderem im Folgenden behandelt.

Bevor wir uns mit der Leiterplattenmontage mittels Stickstoff beschäftigen, sollten wir zunächst darlegen, warum Leiterplatten so wichtig für die Elektronikindustrie sind. Sie sind ein wesentlicher Bestandteil des Markts für elektronische Fertigungsdienste (EMS). EMS-Unternehmen produzieren Leiterplatten und Gesamtprodukte, die Leiterplatten enthalten, im Auftrag von Erstausrüstern (OEMs). Weitere Informationen hierzu finden Sie in unserem Artikel über den EMS-Markt.

Lesen Sie weiter, um mehr darüber zu erfahren, warum Stickstoff für die Leiterplattenmontage unerlässlich ist, beginnend mit einer kurzen Einführung in den Lötprozess. Wir informieren Sie außerdem über die Stickstofferzeugung vor Ort.

Eine Person bedient eine Maschine, um eine Leiterplatte zuzuschneiden

Lötverfahren

Der richtige Lötprozess hängt davon ab, ob Durchsteckmontage (THT) oder Oberflächenmontage (SMT) verwendet wird. Wie Sie sich vorstellen können, verwendet THT Löcher zur Sicherung von Komponenten, während SMT eine bestimmte Art von Klebstoff verwendet, der als SMT-Klebstoff (oder roter Klebstoff) bezeichnet wird, insbesondere beim Wellen- oder doppelseitigen Reflowlöten. Mit diesem Klebstoff werden die Komponenten vor dem Lötvorgang an Ort und Stelle gehalten, um zu verhindern, dass sie verrutschen oder abfallen.

Wellen- und selektives Löten werden für THT verwendet, während Reflowlöten auf Leiterplatten mit SMT implementiert wird. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Wellenlöten und selektives Löten über dem zu lötenden Material verlaufen. Beim Reflowlöten hingegen wird eine Paste verwendet, die später im Ofen bei etwa 250 °C gehärtet wird.

Es ist außerdem erwähnenswert, dass Wellenlöten eher verwendet wird, da es aufgrund seiner wirtschaftlichen Herangehensweise bevorzugt werden. Unabhängig von der verwendeten Methode benötigen Sie Stickstoff für das Löten. Dies wird im folgenden Abschnitt erläutert.

Vorteile von Stickstoff für die Leiterplattenmontage

Der Grund, warum Stickstoff in der Leiterplattenfertigung verwendet wird, ist auf seine inerten Eigenschaften zurückzuführen. Wenn Druckluft verwendet würde, würde das Lot auf den darin enthaltenen Sauerstoff reagieren und eine Oxidschicht bilden. Dies würde zu Kurzschlüssen und Qualitätsproblemen führen und kann Korrosion verursachen.

Damit ist es wichtig, den richtigen Fluss zu haben. Sie müssen Ihren Stickstoffgenerator entsprechend den Spezifikationen auf der Grundlage der Lötart dimensionieren. Beispielsweise erfordert das Reflowverfahren einen höheren Durchfluss als selektives Löten.

Stickstoff hat außerdem noch weitere Vorteile:

Geringere Oxidbildung im Vergleich zu Sauerstoff

Das im Sauerstoff gefundene Oxid kann das Lot austrocknen. Da Stickstoff nur einen geringen Oxidanteil aufweist, wird es beim Löten bevorzugt. Aus diesem Grund müssen Oberflächenoxide vor dem Löten mit Flussmitteln entfernt werden.Ein Flussmittel ist eine klare Flüssigkeit, die auf lötbereite Bereiche aufgetragen wird. Wie oben erwähnt, wird das Flussmittel verwendet, um die Oxidschicht aufzubrechen. Wenn das Flussmittel verdunstet, bleiben allerdings Rückstände zurück. Deshalb ist es am besten, so wenig Flussmittel wie möglich zu verwenden. Stickstoff trägt dazu bei, daraus resultierende Kontaktprobleme zu vermeiden.

Besserer Lötfluss

Eine niedrige Oberflächenspannung ist wichtig für die Steuerung des Lötflusses. Dadurch kann das Lot genau dort eingesetzt werden, wo es benötigt wird. Stickstoff ermöglicht einen besseren Lötfluss als Druckluft und ist besonders nützlich für dichte Leiterplatten mit engliegenden Komponenten. Außerdem werden Nacharbeiten so weit wie möglich vermieden.

Weniger Lötschlacke

Schlacke ist oxidiertes Zinn und wird als Abfall beim PCB-Montageprozess betrachtet. Je weniger Schlacke während des Herstellungsprozesses entsteht, desto besser ist die Qualität und Leistungsfähigkeit des fertigen Produkts. Dies ist auf einen geringeren Wartungsbedarf zurückzuführen. Stickstoff ist wichtig, um solche Probleme zu mindern.

Generieren Sie Ihre eigenen Stickstoff, um eine hohe Qualität bei der Montage von Leiterplatten zu gewährleisten

Es ist üblich, dass EMS-Unternehmen Stickstoff über Lieferdienste erhalten. Dennoch ist es kostengünstiger, vor Ort Stickstoff zu erzeugen. Der Grund dafür ist, dass durch die Generierung Ihres eigenen Versorgungsnetzes keine Logistik- und damit verbundene Kosten erforderlich sind. Außerdem senken Sie die Transportemissionen und können die Qualitätskonsistenz wahren.

Für die Stickstoffproduktion sind in der Regel ein Luftkompressor, ein Stickstoffgenerator, Luftaufbereitungsanlagen wie Trockner und Filter sowie Luft- und Stickstoffspeicher erforderlich. Trockner und Filtern sind abhängig von der Anwendung.

Für kleine bis mittelgroße Unternehmen in der Leiterplattenmontage ist es möglich, einen öleingespritzten Kompressor mit der richtigen Luftaufbereitungsanlage zu verwenden. Darüber hinaus wird durch die Verwendung eines Vor-Ort-Generators mit PSA-Technologie (Druckwechseladsorption) hochreines Stickstoff hergestellt, wie es für das Löten erforderlich ist.

Erfahren Sie mehr über die Stickstofferzeugung vor Ort

Wir sind da, um zu helfen

Wir hoffen, dass dieser Artikel die Bedeutung von Stickstoff für die Leiterplattenmontage deutlich macht. Wenn Sie weitere Informationen zu einem der besprochenen Themen wünschen, können Sie sich jederzeit an uns wenden. Unser Team freut sich darauf, Ihnen die richtige Richtung zu zeigen, einschließlich unserer Vor-Ort-Lösungen zur Stickstofferzeugung.

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