Schwerpunkte

SMD-Spacer von Würth Elektronik eiSos

Auf Abstand gehalten

29. Mai 2018, 07:09 Uhr   |  Von Andreas Aigner, Würth Elektronik eiSos


Fortsetzung des Artikels von Teil 1 .

Zinn ≠ Zinn

Damit sich die SMD-Spacer für die Bestückung nach dem Reflow-Verfahren eignen, hat Würth Elektronik eine spezielle Lötoberfläche aus Zinn entwickelt, die korrosionsbeständig ist und eine gute Lötbarkeit bewirkt. Damit sich der optimale und bauteilumlaufende Lötmeniskus ausbildet, müssen Zinn-Schichtdicke, Auflagefläche des Bauteils und Lötpastenvolumen exakt aufeinander abgestimmt sein. Wird zu wenig Zinn aufgetragen, fällt das Benetzungsergebnis schlechter aus. Daraus resultieren großflächige Lufteinschlüsse in der Lötstelle, was wiederum die Haltekräfte der SMD-Spacer deutlich reduziert. Zu hoher Zinnauftrag hingegen führt zu Zinnhäufungen, der sogenannten Orangenhaut, und verursacht im Lötprozess ein Aufschmelzen der Oberfläche. Je nach Ausprägung kann die Oberfläche dadurch Blasen bilden und aufplatzen. Ist die Oberfläche beschädigt, leidet je nach Umgebungsbedingung früher oder später die Korrosionsbeständigkeit des SMD-Spacers.

Die Serie „WP-SMRA“ ist für die 90°-Montage von Leiterplatten und Gehäusen geeignet.
© Würth Elektronik eiSos

Die Serie „WP-SMRA“ ist für die 90°-Montage von Leiterplatten und Gehäusen geeignet.

Bei der Herstellung der Leiterplatte ist aus mehreren Gründen zwingend zu beachten, dass die Bohrung in der Leiterplatte nicht durchkontaktiert sein darf. Wird der SMD-Spacer in einer Durchkontaktierung positioniert, können Kapillarkräfte das Lot von der Auflagefläche in die Durchkontaktierung ziehen.
Somit fehlt das Lötzinn an der Auflagefläche auf der Platine und es kommt zu vermehrten und größeren Lufteinschlüssen beim Löten. Das wiederum kann die Haltekräfte des SMD-Spacers signifikant reduzieren. Außerdem können Kapillarkräfte das Lötzinn von unten in die ersten Gewindegänge ziehen und sie verengen. Bei der späteren Endmontage würde sich die Schraube deshalb nicht mehr in das Gewinde drehen lassen und müsste aufwendig nachbearbeitet werden.
Während des Lötprozesses kann der SMD-Spacer in der Durchkontaktierung verrutschen. Die Maschine zieht den Spacer auf die Seite, an der das flüssige Lot zuerst zwischen Durchkontaktierung und SMD-Spacer gelangt, und wird infolgedessen nicht mittig verlötet. Bei der Bestückung von mehreren SMD-Spacern summieren sich die Toleranzen auf und es kommt zu Problemen bei der nachfolgenden Assemblierung der zu verbindenden Platine. Führen Anwender jedoch das Lötpad und die Lötschablone wie im Datenblatt empfohlen aus, lässt sich eine optimale und zentrierte Verlötung erzielen.

Hohe Haltekräfte und Drehmomente 

Aufgrund großer Auflageflächen und fein abgestimmter Oberflächenbeschichtung erreichen die SMD-Spacer hohe Haltekräfte und Drehmomente. Werden größere Kräfte benötigt, bedarf es einer größeren Auflagefläche beziehungsweise einer größeren Lötanbindung, die sich durch einen größeren Durchmesser des Spacers ergibt. Um eine mechanische Zerstörung der Bauteile zu verhindern, sind aber unbedingt die maximal zulässigen Drehmomente zu beachten.
Die SMD-Spacer testet Würth außerdem auf ihre Scher- und Auszugskräfte. Um die Scherkräfte zu testen, wird parallel zur Leiterplatte in einem fest definierten Abstand Kraft auf das Bauteil aufgebracht. Diese Kraft wird bis zum Abriss der Lötstelle linear erhöht. Für die neue M4-Serie ergaben sich exemplarisch Auszugskräfte von 610 N, ein Bruchdrehmoment von 4,0 N und Scherkräfte von 936 N, gemessen in einem Abstand von 1 mm von der Leiterplatte.

Schraublose Leiterplattenverbindung

Mit dem Neuzugang „WA-SMSSR“ beinhaltet die Serie eine Option für die komplett schraublose Verbindung von Leiterplatte zu Leiterplatte oder Panel. Der für die Schnellmontage bei Massenproduktion entwickelte Spreizniet lässt sich leicht per Hand im SMD-Spacer verriegeln und durch die beiden Einkerbungen am Kopf schnell wieder lösen. 

Wird der Abstand auf der bestückungsabgewandten Seite benötigt und auf der Rückseite außer dem SMD-Spacer kein weiteres SMD-Bauteil verarbeitet, sparen Anwender mit dem neuen SMD-Reverse-Steel-Spacer einen zweiten Lötprozess. Die Bauteile stellen bei der Bestückung von oben einen Abstand zur bestückungsabgewandten Seite her. 

Unter der Bezeichnung „WP-SMRA“ verfügbar sind rechtwinklige SMD-Terminals mit M3-Gewinde bzw. 3,3-mm-Bohrung mit Pin oder als Voll-SMD-Blockvariante für die 90°-Montage von Leiterplatten und Gehäusen. Weitere Serienmitglieder sind in Planung. 

Seite 2 von 2

1. Auf Abstand gehalten
2. Zinn ≠ Zinn

Auf Facebook teilenAuf Twitter teilenAuf Linkedin teilenVia Mail teilen

Das könnte Sie auch interessieren

Signalverbinder ohne Lot und Buchse
Hyperloop-Projekt mit Stäubli-Steckern
Augmented Reality im Handwerker-Alltag

Verwandte Artikel

Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG