Neue UL-Lötspezifikation Das sind die Vorschläge der Industrie

Die Verbände ZVEI und FED arbeiten bei der Normung eng zusammen, so auch in Bezug auf die Forderung der UL nach neuen Vorgaben bei multiplen Solder-Limits. Inzwischen haben die beiden Verbände mit Experten eine Empfehlung an die UL erarbeitet.

Eingeflossen ist darin das Feedback von Experten aus den Bereichen Basismaterialien, Lote, Lacke, Leiterplatten und Baugruppen.

Die “Causa UL” beschäftigt die Fertigungindustrie schon seit geraumer Zeit.

Im Laufe der Gespräche gestand die UL der Industrie zumindest zu, selbst geeignete Vorgaben zu liefern, die für die neue Lötspezifikation als Basis dienen könnten.

Die Experten aus den Arbeitsgruppen kamen dabei zu dem Schluss, dass eine Maximaltemperatur und eine definierte Prozesszeit als alleiniges Kriterium nicht ausreichen. Entscheidend ist die Menge an Wärmeenergie, die im Lötprozess in die Leiterplatte eingebracht wird.

Mehrfachlötungen sind in der Elektronikfertigung heute üblich. Die Vielfalt der Baugruppen und der sich daraus ergebende individuelle Wärmebedarf erfordert allerdings eine spezifische Anpassung des Lötprofils. Das gilt sowohl im Hinblick auf Flow-Verfahren als auch für den Reflow-Prozess. Bei den Flow-Verfahren sind die thermischen Belastungen für die Leiterplatte durch die Anlagentechnik und auch durch die Spezifikation der Bauteile (260 °C/10 s) begrenzt und durch die Methode 2.6.8 aus TM 650 ausreichend abgedeckt. Für Baugruppen aus der Leistungselektronik kommem spezielle Anforderungen hinzu: Dort sind aufgrund der hohen thermischen Massen tendenziell oft längere Vorheizzeiten notwendig, während die Spitzentemperatur hier oft reduziert werden kann. Diese Anforderungen können mit einem aus IPC J-STD-020 stammenden Profil, das in Bezug auf die Vorheizung angepasst wurde, abgebildet werden.

Innerhalb der Verbands-Arbeitsgruppen wurde ferner das sogenannte T30-Modell erarbeitet: Dabei betrachtet man sämtliche Temperaturprozesse in der Verarbeitung, die über 30 Grad stattfinden, und integriert diese als Gesamtenergiemenge, die in die Leiterplatte eingebracht wird. Hier ist ein Gesamtwert von 105.000 K∙s veranschlagt. Dieser Wert soll als Solder-Limit gelten, das als kritisch betrachtet wird. Mit diesen drei Profilen ist es dem Baugruppenfertiger möglich, eine zuverlässige Lötstelle zu erzeugen, unter Berücksichtigung von Temperaturbeschränkungen durch Bauteile (J-STD020) und der Zuverlässigkeit der Leiterplatte in der späteren Anwendung.

Dass der Lötprozess insbesondere aufgrund immer kleinerer Komponenten in jeder Hinsicht abgesichert werden muss, stellen die betroffenen Unternehmen grundsätzlich nicht in Abrede. Kritisiert wurde und wird allerdings auf breiter Front das Vorgehen der UL und die Tatsache, dass der Vorstoß für die neue Spezifizierung von der UL weder in China noch in den USA unternommen wurde, sondern nur in Europa. Dementsprechend werden unter vorgehaltener Hand auch Vorwürfe, es gehe vor allem darum, europäische Firmen zur Kasse zu bitten, laut. Wäre die UL-Spezifikation in ihrer ursprünglich geplanten Form umgesetzt worden, wäre dies zu einem eklatanten Nachteil für die europäische Elektronikfertigung geworden. Kritische Stimmen aus der Branche geben auch zu bedenken, dass sich die UL mit ihrer Forderung nur auf den Reflow-Prozess konzentriert hat und Prozesse wie Handlöten und Welle außen vorlässt.