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3 Funktionsbeschreibung und Aufbau 3.3 Grundlagen 36 Bedienungsanleitung SIPLACE Linear Dipping Unit 2 X 05/2020 3.3.2 Schichtdicke des Flussmittels Die Menge des Flussmittels am Bauelement hängt von der Schichtdicke des…

3 Funktionsbeschreibung und Aufbau

3.3 Grundlagen

Bedienungsanleitung SIPLACE Linear Dipping Unit 2 X 05/2020 35

3.3 Grundlagen

Nachfolgend werden der Dipp-Vorgang und die Parameter, die diesen Vorgang beeinflussen,

beschrieben.

3.3.1 Einsatz von Flussmittel

Um die Lötbarkeit von korrosiven Bauelementen oder Bauelementen mit komplexen Strukturen zu

verbessern, sollten die Kontaktflächen dieser Bauteile während der Produktion mit zusätzlichem

Flussmittel versehen werden. Dadurch wird die Qualität der Lötstelle erhöht. Das Flussmittel wird

während des Bestückvorgangs auf die entsprechenden Kontaktflächen des Bauelementes oder der

Leiterplatte aufgetragen. Die beiden gängigsten Verfahren sind Dispensen

und Dippen. Daneben

gibt es noch weitere Verfahren wie Drucken, Stempeln, Aufsprühen, Aufpinseln, usw.

Flussmittelauftrag durch Dispensen

Beim Dispensen wird das Flussmittel direkt auf die Leiterplatte (1) aufgebracht. Dazu wird eine Nadel (3)

genau über der Lötstelle bzw. den Kontaktflächen (2) positioniert und eine definierte Menge des Fluss-

mittels (4)

auf die Lötstelle gegeben. Es bildet sich über der Lötstelle ein Film, in den das Bauelement (5)

mit der Pipette (6) bestückt wird. Für das Dispensen sind nur dünnflüssige Flussmittel geeignet.

Flussmittelauftrag durch Dippen

Beim Dippen wird das Bauelement (3) mit der Pipette (4) durch den Bestückautomaten in das

Flussmittel (2)

eingetaucht und dann auf der Leiterplatte (6) mit den Kontaktflächen (5) bestückt.

Dazu muss das Flussmittel in einem geeigneten Träger (1)

das Flussmittel auf einer Fläche, die so

flach wie möglich ist, bereitgestellt werden. Das Bauelement wird vom Bestückkopf aus dem

Zuführmodul abgeholt und in das Flussmittel eingetaucht. Die Anschlussbeinchen bzw. die Auf-

setzflächen des Bauelementes werden so mit dem Flussmittel benetzt (7)

. Danach wird das Bau-

element auf die Leiterplatte gesetzt. Beim Dippen können auch zähflüssige Flussmittel oder Lot-

pasten eingesetzt werden.

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3.3.2 Schichtdicke des Flussmittels

Die Menge des Flussmittels am Bauelement hängt von der Schichtdicke des Flussmittels in der

Kavität ab. Zum einen wird die Schichtdicke durch die Kavitätentiefe bestimmt, zum anderen durch

den Effekt von benetzenden Flüssigkeiten. Die Kavitätentiefe ist auf der Oberseite der Dipping-

Platte eingraviert.

Einfluss der Kavität auf die Schichtdicke

In der nachfolgenden Zeichnung wird das gleiche Bauelement in unterschiedliche Dipping-Platten

eingetaucht. Die Kavität der Dipping-Platte in (1)

ist tiefer als die in (2). Also bleibt hier mehr Fluss-

mittel am Bauelement haften, weil hier die Flussmittelschicht dicker ist.

Einfluss der benetzenden Flüssigkeit auf die Schichtdicke

Kapillarität oder Kapillareffekt ist das Verhalten von Flüssigkeiten, das sie in Feststoffen bei Kon-

takt mit Kapillaren, z.B. engen Röhren, Spalten oder Hohlräumen zeigen.

Beispiel: Taucht man ein Glasröhrchen senkrecht in Wasser, steigt das Wasser in der engen Glas-

röhre ein Stück gegen die Gravitationskraft nach oben. Dieser Effekt wird durch die Oberflächen-

spannung von Flüssigkeiten selbst und der Grenzflächenspannung von Flüssigkeiten mit der festen

Oberfläche hervorgerufen.

1. Dipping-Platte

2. Flussmittel

3. Hohlkehle

4. Kavitätentiefe der Dipping-Platte

5. Verbleibende Flussmittelhöhe

Aufgrund von Mehrfachmessungen hat sich ein Wert für die Verminderung der Schichtdicke erge-

ben. Dieser Wert Dieser Wert besagt, dass die Schichtdicke des Flussmittels ungefähr 2/3 der

Tiefe der Kavität beträgt, d.h. die Schichtdicke wird um etwa 1/3 reduziert; da der Wert 2/3 ein gro-

ber Richtwert ist, muss die genaue Menge des Flussmittels, das am Bauelement haftet, durch Ver-

suche ermittelt werden. Bei sehr kritischen Prozessen kann auf Anfrage eine Dipping-Platte mit

einer Kavitätentiefe nach Kundenwunsch geliefert werden.

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Einfluss der benetzenden Flüssigkeit auf den Dipp-Bereich

Am Rand der Kavität bildet sich eine Hohlkehle im Flussmittel aus. Diese hat eine Breite von unge-

fähr einem bis zwei Millimetern.

1. Dipping-Platte

2. Flussmittel

3. Breite der Hohlkehle

Das bedeutet, dass der nutzbare Bereich der Dipping-Platte etwas kleiner ist als die Kavität selbst.

1. Dipping-Platte

2. Kavität

3. Hohlkehle

4. Dipp-Bereich, bestimmt durch die Hohlkeh-

5. Randbereich, bestimmt durch die Hohlkeh-

In der Stationssoftware wird dieser Effekt berücksichtigt. Hier wird vom Bestückautomat beim Dip-

pen der Bauelemente automatisch ein Rand eingehalten. Die Größe des Rands wird von dem

SIPLACE Pro-Parameter Dipp-Rand

bestimmt.

Beispiel: Bei einem Dipp-Rand von 3 mm ist der Dipp-Bereich also 6 mm kleiner als die Kavität

selbst. Die Kavität hat eine Größe von 75 mm x 55 mm, der verfügbare Dipp-Bereich also eine

Größe von 69 mm x 49 mm.

1. Dipping-Platte

2. Kavität

3. Abdruck des gedippten Bauelementes im

Flussmittel

4. Dipp-Bereich, bestimmt durch die Software

5. Randbereich, bestimmt durch den

SIPLACE Pro-Parameter Dipp-Rand