Begriffe der Elektronikfertigung Teil II

Da die Serie von Sandra Paggen-Breu auf LinkedIn sehr beliebt ist und es immer neue Teile gibt, starten wir hier Teil II.

𝗥𝗮𝗽𝗶𝗱 𝗣𝗿𝗼𝘁𝗼𝘁𝘆𝗽𝗶𝗻𝗴

Die Zyklen in der Produktentwicklung werden immer kürzer.
Gleichzeitig steigt der Anspruch an den Funktionsumfang und die Komplexität.
Auch Prototypen sollen also so schnell (rapid) und qualitativ hochwertig wie möglich gefertigt werden.
Rapid Prototyping bezeichnet also erstmal ganz einfach die schnelle Herstellung eines Musters oder eines Modells, welches im Idealfall dem gewünschten Endprodukt schon sehr nahe kommt.
In der Elektronikfertigung erfolgen Entwicklung und Bestückung von Baugruppen bisher bereits oft im Haus, während die Leiterplatte und die Schablone für den Pastendruck meist zugekauft werden, da hier traditionell große Maschinen und viel Chemie eingesetzt werden müssen.
Auch hochkomplexe Leiterplatten lassen sich heute bereits über additive Fertigung, das sogenannte 3D-Drucken, herstellen.
Auch lässt sich der Pastendruck, für den eine Schablone benötigt wird, durch das Jetten von Lötpaste ersetzen.

𝗡𝗮𝗻𝗼𝗪𝗶𝗿𝗶𝗻𝗴
Ich gebe es ja offen zu, dieser Begriff war für mich bis vor kurzem noch absolutes Neuland …
habt ihr davon schon gehört?
Falls nein, ich versuche es jetzt mal mit meinen eigenen Worten verständlich zu erklären:
NanoWiring ist ein automatisierter, galvanischer Prozess bei dem quasi eine „Wiese“ auf Kupfer, Gold, Silber oder Nickel wächst.
So behandelte Bauteile lassen sich dann schnell, präzise und umweltfreundlich verbinden – und zwar bei Raumtemperatur und ohne viel Kraftaufwand.
Diese Verbindung funktioniert dann eigentlich wie ein Klettverschluss, nur dass sie sich nicht mehr lösen lässt.
Die möglichen Anwendungsgebiete sind vielfältig – zum Beispiel:
• 3D Packaging
• Die/Substrate Attach
• Wire Bonding Replacement / FPC
• Power Module Packaging
• Thermal Interface Material
• …

𝗖𝗼𝗻𝗳𝗼𝗿𝗺𝗮𝗹 𝗖𝗼𝗮𝘁𝗶𝗻𝗴

Conformal Coating ist eine Anwendung, bei der elektronische Baugruppen beschichtet werden, um diese vor Schmutz und Feuchtigkeit zu schützen.
Für Beschichtung werden transparente, polymere Materialien aufgetragen.
Der Auftrag dieser Materialien erfolgt in dünnen und flexiblen Schichten und folgt den Konturen der Baugruppe.
Dabei soll eine gleichmäßige Schichtstärke erzielt werden, die weder zu dick noch zu dünn ist.
Es können sowohl gesamte Baugruppe, als auch kritische Stellen der Baugruppe selektiv beschichtet werden.

Ziel des Prozesses ist es:

• Korrosion zu reduzieren
• eine längere Lebensdauer zu erreichen
• eine höhere Funktionssicherheit zu gewährleisten
• eine bessere Zuverlässigkeit der Endprodukte zu garantieren

Gecoatete Baugruppen sind gegen Feuchtigkeit und chemische Verunreinigungen geschützt.
Kurzschlüsse sowie Spannungsüberschläge und Entladungen werden dadurch verhindert.
Beim Design können durch ein späteres Coating engere Leiterbahnführung und höhere Leistungen realisiert werden.
Der Auftrag des Mediums kann mit verschiedenen Techniken erfolgen.
• Für Prototypen kann das Medium mit einem Pinsel aufgebracht werden.
• Für die Serienfertigung gibt es Anlagen, die die Beschichtung voll automatisch aufbringen;
dafür werden je nach Bedarf unterschiedliche Ventile eingesetzt.

𝗗𝗮𝗺𝗽𝗳𝗽𝗵𝗮𝘀𝗲𝗻𝗹𝗼̈𝘁𝗲𝗻

Gängige Lötverfahren haben eine Sache gemeinsam:
Sie befestigen Bauteile sicher auf der Leiterplatte.
Das Dampfphasenlöten (auch Kondensationslöten oder Vapor Phase Reflow) ist ein flexibles und zuverlässiges Verfahren, das für alle Arten von SMT Bauteilen und Materialien geeignet ist und ohne aufwändige Temperaturprofile auskommt.
Zur Wärmeübertragung wird eine chemisch inerte und elektrisch nicht leitende Flüssigkeit eingesetzt (Galden).
Galden ist unschädliche und sehr stabil und kann sich nicht mit anderen Stoffen verbinden.
Es hat je nach Anwendungsfall einen Siedepunkt von 165°C bis 260°C.
Siedet es, bildet sich eine Dampfdecke.
Diese bildet eine Schutzgasatmosphäre; Oxidation ist dadurch ausgeschlossen.
Taucht das Lötgut in diese Dampfzone ein, kondensiert der Dampf auf dem Lötgut und überträgt seine Wärmeenergie.
Die Temperatur des Lötguts wird nie höher als die des Dampfes, egal wie lange der Prozess dauert.
Der Lötprozess ist wiederholbar und bietet ideale Voraussetzungen für einen sicheren Lötprozess.
Möchtet Ihr mehr über den Prozess erfahren oder es selbst ausprobieren, meldet euch gerne bei uns zur Vorführung.
Wir zeigen euch die Labordampfhase Vapor Phase One bei uns im Demoraum.