Begriffe der Elektronikfertigung: VOIDS

In der Elektronikfertigung sind „Voids“ ein bekanntes Phänomen. Diese kleinen Hohlräume, die während des Lötprozesses entstehen, können erhebliche Auswirkungen auf die Zuverlässigkeit und Leistung elektronischer Baugruppen haben.

Doch was sind Voids genau, wie gefährlich sind sie, wie kann man sie feststellen und vermeiden?

Voids sind winzige Lufteinschlüsse oder Hohlräume, die im Lötprozess entstehen können.Sie bilden sich, wenn Gas eingeschlossen wird und während des Lötens nicht vollständig entweichen kann. Diese Lufteinschlüsse treten häufig in der Lötpaste auf und können die mechanische und elektrische Integrität der Lötstelle beeinträchtigen.

Die Gefahr von Voids hängt stark von ihrer Größe, Anzahl und Position ab. Große Voids können zu mechanischen Schwachstellen führen und die Wärmeleitfähigkeit beeinträchtigen. Dies kann insbesondere bei Hochleistungsanwendungen problematisch sein, da die Wärmeabfuhr entscheidend für die Funktion der elektronischen Komponenten ist. In sicherheitskritischen Anwendungen können Voids das Risiko eines Ausfalls erhöhen.

Zur Erkennung von Voids werden häufig Röntgeninspektionen wie z.b. die VT-X850 von Omron eingesetzt. Diese ermöglichen eine genaue Analyse der Lötstellen und die Identifizierung von Hohlräumen. Durch moderne Röntgentechnologien können selbst kleinste Voids sichtbar gemacht werden, was eine gezielte Qualitätskontrolle ermöglicht.

Es gibt verschiedene Maßnahmen, um Voids zu reduzieren oder zu vermeiden:

Optimierung des Lötprozesses: Durch Anpassung der Temperaturprofile und Optimierung der Lötpaste können Voids minimiert werden.

Materialwahl: Die Wahl von geeigneten Materialien kann die Bildung von Voids reduzieren. Spezielle Lötpasten und Flussmittel helfen dabei, Gasblasen zu vermeiden.

Vakuumlöten: Der Einsatz von Vakuum während des Lötprozesses kann Voids nahezu vollständig eliminieren, da die Luftblasen im Vakuum entweichen können.

Braucht es immer Vakuum?Hier meine persönliche Meinung: Vakuumlöten ist nicht immer notwendig. Zwar verhindert es effektiv die Bildung von Voids, aber es gibt auch andere Maßnahmen, die erfolgreich sein können. In vielen Anwendungen können optimierte Prozesse und Materialien ausreichend sein, um die Voiding-Rate auf ein akzeptables Niveau zu senken.

Voids sind ein komplexes Thema in der Elektronikfertigung, aber mit den richtigen Strategien können sie effektiv kontrolliert werden. Es gilt, die spezifischen Anforderungen jeder Anwendung zu berücksichtigen und die passenden Maßnahmen zu ergreifen.

P.s. herzlichen Dank an Stephan Dreger von Omron Automation für die tollen Bilder auf denen man sehr gut erkennen kann, was Voids sind!