Technologie

Vapour Phase Löten (Vakuumlöten)

Das Dampfphasenlöten (Vapour Phase) basiert auf dem physikalischen Prinzip der Wärmeübertragung mittels Dampf. Dieser Prozesstyp garantiert die höchstmögliche Qualität bei der Ausführung von Lötverbindungen.

Das Dampfphasenlöten gewährleistet eine ausgezeichnete Uniformität bezüglich der Temperatur. Es ist die am besten geeignete Technologie, um komplizierte Bauelemente wie BGA, QFP, QFN, POP auf eng bestückten Platinen mit einer Vielzahl von Komponenten zu verlöten.

Außerdem eignet sich das Dampfphasenlöten besonders zum Löten von Produkten, bei denen es auf eine gute Wärmeableitung ankommt (wie zum Beispiel Hochleistungs-Leuchtdioden), denn mit der Dampfphasentechnologie ist das Auftreten möglicher Lufteinschlüsse um 99% verringert.

Prozessbeschreibungdes Dampfphasenlötens

Beim Dampfphasenlöten bzw. Kondensationslöten wird ein inertes Prozessmedium bis zum Siedepunkt erhitzt und eine Dampfschicht (Zone) erzeugt, in die das Bauelement nach einer Vorwärmphase gebracht und sehr gleichmäßig in der kürzestmöglichen Zeit verlötet wird. Die Wärmeübertragung mittels Dampf auf die Platine erfolgt während der Kondensationsphase. Dieser Prozess dauert geringfügig länger als bei herkömmlichen Heißluftsystemen, und zwar 6 bis 7 Minuten gegenüber 5 Minuten.

Warum ist das Löten einer Platine mit Hilfe des Dampfphasen-Lötverfahrens vorteilhaft?

  • Das Dampfphasenlöten ist extrem zuverlässig und bietet zahlreiche Vorteile gegenüber dem herkömmlichen Reflow-Löten.
  • Auf Platinen, die mit dieser Technologie bestückt werden, können keine unkontrollierten Temperaturen auftreten, da das inerte Wärmeträgermedium (Galden) eine exakt definierte Siedetemperatur hat.
  • Die Temperaturdifferenz der einzelnen Bauelemente auf der Platine beträgt im Durchschnitt 3 °C, und das auch für kleine (passive) Bauteile.
  • Die Wärmeübertragung erfolgt beim Kondensationsverfahren 10-mal effizienter als bei einer Zwangskonvektion mit Luft oder Stickstoff und sogar 50-mal besser als bei Infrarotsystemen. Dampfphasen-Lötsysteme ermöglichen erhebliche Energieeinsparungen und sehr niedrige Betriebskosten.
  • Diese Löttechnologie wird nicht durch die Abmessungen, Massen und Gewichte oder unterschiedlichen Farben der einzelnen Bauelemente der bestückten Platine beeinflusst. Jedes Bauteil erreicht unabhängig von Form, Größe, Gewicht und Farbe dieselbe Temperatur.
  • Ein sauerstofffreies Verfahren: Dampfphasenlöten bedeutet eine Lötzone ohne Sauerstoff (mit allen entsprechenden Vorteilen). Bei dieser Technologie wird KEIN Stickstoff verwendet, um eine elektrisch inerte Atmosphäre zu erhalten, was zweifelsfrei erhebliche Einsparungen ermöglicht.
  • Das Fehlen von Oxidationserscheinungen (aufgrund der oben genannten Eigenschaft) ermöglicht eine bessere Benetzung von Lötstelle und Legierung und folglich bessere Lötverbindungen mit einer höheren mechanischen Festigkeit. Eine um mindestens 15-20 °C niedrigere Temperatur gegenüber den herkömmlichen Öfen mit Zwangskonvektion: Verringerung der thermischen Beanspruchung sämtlicher Bauelemente auf der Platine.
  • Es müssen nicht zeitaufwändig einzelne Lötprofile erstellt werden. Selbst der erste und eventuell einzige Prototyp einer Platine wird perfekt gelötet.
  • Minimierung von Delaminationserscheinungen der Platine: Durch die Bearbeitung der Platine bei einer niedrigeren und gleichmäßigeren Temperatur verringert sich die mechanische Verformung. Probleme durch Delamination aufgrund von Feuchtigkeit im Schaltkreis werden vermindert. (Beispielsweise kann die Feuchte im PCB bei 245 °C eine Kraft von bis zu 40 bar erzeugen, während dieselbe Feuchte, die aus der PCB zu entweichen versucht, bei 230 °C nur mit ca. 28 bar einwirkt).
  • Wiederholgenauigkeit, Gleichförmigkeit und Einheitlichkeit der Löttemperatur (keine Kaltzonen durch Schatten).