Vorurteile gegen das Wellenlöten
»Die Welle ist noch lange nicht tot!«
Fortsetzung des Artikels von Teil 3
Ideal für THT und bedingt geeignet für die gemischte Bestückung
Wann empfiehlt Friedrich das Wellenlöten und wann nicht? »Wellenlöten ist immer dann sinnvoll, wenn die Baugruppen einen hohen Anteil an THT-Bauteilen aufweisen und idealerweise eine evtl. vorhandene SMD-Bestückung nur auf der Oberseite vorliegt«, rät der Ersa-Experte. Sind die Baugruppen beidseitig d.h. auch auf der Wellenlötseite mit SMDs bestückt, gibt es mehrere Möglichkeiten:
- Man bestückt die SMDs auf die Wellenlötseite in einen Klebepunkt und fixiert sie mit dem Kleber zunächst mechanisch, wendet die Baugruppe dann, bestückt die THTs und lötet anschließend THTs und SMDs gemeinsam in der Welle. Diese Technik wird noch vereinzelt praktiziert, verschwindet aber mehr und mehr aus der Industrie, da moderne SMD Gehäuseformen (BGAs, QFNs,etc) das Wellenlöten generell nicht mehr zulassen.
- Die Baugruppen durchlaufen zunächst zwei SMT-Prozesse d.h. man bestückt und lötet die SMDs in Reflowprozessen nacheinander auf die beiden Seiten der Baugruppen. Zum Wellenlöten der THTs werden die Baugruppen in Lötmasken transportiert, die die SMDs auf der Wellenlötseite abdecken. Beim Kontakt mit der Lötwelle werden dann nur die freiliegenden Bereiche mit THT Bauteilen mit Lot benetzt und gelötet.
Definitiv nicht anwendbar ist das Wellenlöten hingegen laut Friedrich dann, wenn die Bestückungsdichte der SMDs auf der Wellenlötseite so hoch ist, dass die Freiräume um die THT Bauteile nicht ausreichen um die SMDs in Lötmasken abzudecken. Auch rät Friedrich davon ab, dicht bestückte, reine SMT-Baugruppen durch die Welle zu löten, weil die Qualität nicht an die von reinen Reflowlötprozessen heranreicht.
Beim Löten von vereinzelten THT-Bauteilen auf hochintegrierten HDI Leiterplatte (HDI: High Density Integration) kommen normalerweise automatisierte Selektivlötprozesse zum Einsatz, die unter reproduzierbaren Verhältnissen die Einzellötprozesse auf einem hohen, reproduzierbaren, Qualitätsniveau garantieren.
Ist eine Nullfehlerfertigung mit Wellenlöten überhaupt möglich? »Im Prinzip ja, aber die Kosten und der Aufwand, um alle Einflussfaktoren adäquat zu überwachen, wären schlichtweg zu hoch«, antwortet Friedrich salomonisch.
Stattdessen spezifiziert man die Qualität der zugelieferten Bauteile und Leiterplatten, auditiert die Zulieferer, qualifiziert und überwacht die Produktionsprozesse. Damit wird es möglich, Abweichungen oder Qualitätsschwankungen schnell zu erkennen und evtl. präventiv in der Prozesskette zu agieren, bevor Fehler an den Produkten auftreten. »In der Praxis sind dies 6 Sigma Prozesse die sicherstellen sollen, dass die Gesamtfehlerrate unter 3 DPMO (defects per million opportunities) liegt«, so Friedrich. Einen höheren Reworkbedarf sieht Friedrich aber beim Wellenlöten nicht: »Im Gegenteil. Das Wellen- und Reflowlöten sind sehr sichere Massenlötprozesse. Beim Wellenlöten ist allerdings die Gefahr Fehler zu begehen größer als beim Reflowlöten, weil das Wellenlöten von wesentlich mehr Parametern beeinflusst wird. Aus diesem Grund mag die statistische Wahrscheinlichkeit für Nacharbeit beim Wellenlöten höher sein.« Wenn das Design der Leiterplatten nicht optimal ausgeführt ist, oder die Prozesse an den Lötanlagen nicht stabil gehalten werden, könne das Nacharbeit erfordern. Das gelte aber für alle Prozesse und sei nicht auf das Wellenlöten beschränkt.
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- Ideal für THT und bedingt geeignet für die gemischte Bestückung
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