Da elektronische Produkte immer funktionaler werden und kleinere, kompaktere Designs erfordern, besteht Bedarf an doppelseitigen Leiterplatten, um zusätzlichen Platz zu schaffen und den Anforderungen der Verbraucher nach leichten, tragbaren und eleganten Geräten gerecht zu werden. Daher stellt sich die Frage: Wie lötet man doppelseitige Leiterplatten?
Das Reflow-Löten einer doppelseitigen Leiterplatte erfordert eine sorgfältige Planung und Ausführung, um ein ordnungsgemäßes Löten sicherzustellen und eine Beschädigung oder Fehlausrichtung der Komponenten zu vermeiden.
Hier sind 3 Möglichkeiten zum Reflow-Löten einer doppelseitigen Leiterplatte :
1. Reflow-Löten, zuerst mit Rotleim und dann mit Lötpaste:
Anwendung: Dieses Verfahren eignet sich grundsätzlich, wenn die Bauteile relativ dicht beieinander liegen und die Bauteile auf einer Seite überwiegend unterschiedliche Höhen aufweisen. Üblicherweise wird Rotleim verwendet. Insbesondere große Bauteile haben eine hohe Schwerkraft und können nach dem Reflow-Löten abfallen. Der Rotleim wird durch Erhitzen fester.
Prozess: Wareneingangskontrolle --> Lötpaste im Siebdruckverfahren auf Seite A der Leiterplatte --> SMT --> AOI- oder Qualitätskontrolle --> Reflow-Löten auf Seite A --> Flip-Board --> Rotleim im Siebdruckverfahren oder Auftragen von Rotleim auf Seite B der Leiterplatte Auftragen von Rotleim (Besondere Aufmerksamkeit: Egal, ob Rotleim aufgetragen oder im Siebdruckverfahren aufgetragen wird, der Rotleim wird auf den mittleren Teil des Bauteils aufgetragen. Achten Sie darauf, dass der Rotleim nicht das Pad des Leiterplatten-Bauteilfußes verunreinigt, da der Bauteilfuß sonst nicht gelötet werden kann.) --> Flicken --> Trocknen --> Reinigen --> Testen --> Reparieren.
Hinweis: Löten Sie zuerst die Lötpastenoberfläche und trocknen Sie dann die rote Kunststoffoberfläche, da die Trocknungstemperatur von rotem Kunststoff relativ niedrig ist und bei etwa 180 Grad ausgehärtet werden kann. Wenn Sie die rote Kunststoffoberfläche zuerst trocknen, können bei nachfolgenden Bearbeitungen auf der Lötpastenoberfläche leicht Bauteile herausfallen.
2. Reflow-Löten von Lötpaste auf beiden Seiten:
Anwendung: Wenn sich auf beiden Seiten viele Komponenten befinden und große ICs oder BGAs mit dichten Pins auf beiden Seiten vorhanden sind, können Sie diese in der Regel nur mit Lötpaste montieren. Die Verwendung von rotem Kleber kann leicht zu einer Fehlausrichtung der IC-Pins und -Pads führen.
Prozess: Eingangsprüfung --> Lötpaste im Siebdruckverfahren auf Seite A der Leiterplatte --> Patch --> Qualitätskontrolle oder AOI-Prüfung --> Reflow-Löten auf Seite A --> Flip-Board --> Lötpaste im Siebdruckverfahren auf Seite B der Leiterplatte --> Patch --> Qualitätskontrolle oder AOI-Prüfung --> Reflow-Löten --> Reinigung --> Prüfung --> Nacharbeit.
Hier die Details,
- Bereiten Sie die Leiterplatte vor: Stellen Sie sicher, dass die Leiterplatte sauber und frei von Schmutz, Flussmittelrückständen oder Oxidation ist. Reinigen Sie die Oberfläche mit einer Bürste oder Druckluft.
- Lötpaste auftragen: Tragen Sie Lötpaste mithilfe einer Schablone auf die Pads einer Seite der Leiterplatte auf. Achten Sie darauf, dass die Lötpaste gleichmäßig verteilt ist und alle Pads präzise bedeckt.
- Komponenten platzieren: Platzieren Sie die Komponenten auf einer Seite der Leiterplatte. Achten Sie auf die korrekte Ausrichtung der Komponenten und die Ausrichtung auf die jeweiligen Pads.
- Vorheizen: Heizen Sie die Leiterplatte auf eine Temperatur knapp unterhalb der Reflow-Temperatur vor, um einen Thermoschock der Bauteile zu vermeiden. Diese Vorheizphase trägt dazu bei, den Temperaturgradienten während des Reflows zu reduzieren.
- Reflow-Löten: Legen Sie die Leiterplatte in den Reflow-Ofen oder die Reflow-Lötanlage. Beachten Sie dabei das vom Lötpastenhersteller empfohlene Temperaturprofil. Beim Reflow-Prozess wird die Leiterplatte schrittweise auf die Reflow-Temperatur erhitzt, für eine bestimmte Zeit auf dieser Temperatur gehalten und anschließend langsam abgekühlt.
- Lötpaste auftragen: Sobald die erste Seite gelötet ist, drehen Sie die Leiterplatte vorsichtig um und tragen Sie mithilfe einer Schablone Lötpaste auf die Pads auf der anderen Seite der Leiterplatte auf.
- Platzierung der Komponenten auf der zweiten Seite: Platzieren Sie die Komponenten auf der zweiten Seite. Achten Sie auf die korrekte Ausrichtung und Orientierung der Komponenten.
- Reflow-Lötvorgang für die zweite Seite der Leiterplatte: Wiederholen Sie den Reflow-Lötvorgang für die zweite Seite der Leiterplatte und befolgen Sie dabei dasselbe Temperaturprofil wie für die erste Seite.
- Abkühlen: Lassen Sie die Leiterplatte langsam auf Raumtemperatur abkühlen. Schnelles Abkühlen kann zu thermischen Spannungen führen und möglicherweise die Bauteile oder Lötstellen beschädigen.
- Inspektion: Überprüfen Sie nach dem Abkühlen die Lötstellen auf beiden Seiten der Leiterplatte. Stellen Sie sicher, dass alle Komponenten ordnungsgemäß verlötet sind und keine Lötbrücken, kalten Lötstellen oder andere Defekte vorhanden sind.
- Ausbesserung: Sollten Defekte festgestellt werden, führen Sie Ausbesserungslötungen mit Lötkolben und Lötdraht durch. Achten Sie darauf, die Bauteile beim Ausbessern nicht zu überhitzen.
- Reinigung: Reinigen Sie die Leiterplatte gründlich, um Flussmittelrückstände oder Verunreinigungen mit einer geeigneten Reinigungslösung zu entfernen.
- Testen: Testen Sie abschließend die Leiterplatte, um sicherzustellen, dass alle Komponenten ordnungsgemäß funktionieren und keine elektrischen oder mechanischen Probleme vorliegen.
Hinweis: Um zu verhindern, dass große Bauteile beim Durchlaufen der B-Seite abfallen, sollte beim Einstellen der Reflow-Löttemperatur die Temperatur der geschmolzenen Lötzone in der unteren Temperaturzone um 5 Grad etwas niedriger eingestellt werden als die Temperatur in der oberen Temperaturzone (nachdem die Lötpaste geschmolzen ist, liegt ihr Schmelzpunkt beim erneuten Auflösen 5 Grad über dem Schmelzpunkt der Lötpaste). Auf diese Weise schmilzt das darunter liegende Zinn nicht erneut und verursacht ein Abfallen der Bauteile. Manche Leute schlagen vor, kaltes Gas über die Unterseite des Substrats zu blasen, damit die Temperatur an der Unterseite während des sekundären Reflows nie den Schmelzpunkt erreicht. Die Anwendung von kalter Luft ist jedoch etwas schwierig. Es scheint eine bessere Idee zu sein, auf der Unterseite der Leiterplatte eine Wärmedämmplatte (Glimmerplatte) zu verwenden.
3. Verwenden Sie Lötpasten mit unterschiedlichen Schmelzpunkten. Der Schmelzpunkt der beim zweiten Reflow verwendeten Lötpaste ist niedriger als der des zweiten Reflows.
Das Reflow-Löten doppelseitiger Leiterplatten erfordert Detailgenauigkeit und sorgfältige Koordination, um ein erfolgreiches Löten auf beiden Seiten ohne Beschädigung der Bauteile zu gewährleisten. Die Einhaltung der empfohlenen Temperaturprofile und Handhabungsverfahren trägt zu guten Lötergebnissen bei.
Oben finden Sie eine Zusammenfassung verschiedener Methoden von Experten. Wenn Sie eine bessere Methode kennen, hinterlassen Sie bitte unten eine Nachricht oder kontaktieren Sie mich unter rose@itechsmt.com. Ich bespreche sie gerne mit Ihnen.
