Leiterplatte Blog - Was ist Durchlöten

Die Löttechnologie stammt von der Sony Corporation in Japan und wurde Anfang der 1990er Jahre erstmals eingesetzt. Es wurde jedoch hauptsächlich für Sony-eigene Produkte wie TV-Tuner und CD Walkman verwendet. Diese Technologie verwendet Point-Druck- und Point-Reflow-Verfahren, daher ist sie auch als Spot-Reflow-Prozess oder Spot-Reflow-Technologie bekannt.

Durchlöten ist eine gängige Leiterplattenherstellungstechnik. Es beinhaltet das Bohren von Löchern in die Leiterplatte, das Einfügen elektronischer Komponenten in sie und dann die Verwendung von Reflow-Lötausrüstungen, um diese Komponenten zu erhitzen, zu löten und zu kühlen, wodurch sie auf der Leiterplatte befestigt werden. Lassen Sie uns kurz die Eigenschaften des Durchgangslochreflow-Lötens verstehen: Durch das Einfügen von Durchgangslochen können engere Schaltungsverbindungen, höhere Montagedichte, reduzierte Interferenzen zwischen Leiterbahnen und relativ niedrigere Herstellungskosten erreicht werden.

Durchlöten

Bei der Leiterplattenmontage wird das Löten von Durchgangslochkomponenten mittels Reflow-Löttechnologie als Through Hole Reflow (THR) bezeichnet. Bei diesem Prozess werden Reflow-Löttechniken verwendet, um Bauteile mit Stiften und unregelmäßigen Formen zu löten. Bei Produkten mit einer hohen Anzahl von SMT-Komponenten und weniger Durchgangslochkomponenten kann dieses Verfahren das Wellenlöten ersetzen und Teil der PCB-Mischmontagetechnologie werden. Der Vorteil dieses Verfahrens ist die Fähigkeit, eine gute mechanische Gelenkfestigkeit zu erreichen und gleichzeitig die Vorteile der Oberflächenmontage-Fertigungsverfahren zu nutzen.

Um die Unfähigkeit des traditionellen Reflow-Lötens zum Löten von Durchgangslochkomponenten anzugehen, überwindet diese Technologie viele Mängel beim Wellenlöten, vereinfacht den Prozessablauf und verbessert die Produktionseffizienz. Es eignet sich besonders zum Löten von Durchgangskomponenten in Leiterplatten mit hoher Dichte. Aufgrund von Einschränkungen wie Stiftlänge, Stiftendform und dem Volumen der Metallkomponenten in der Lötpaste, insbesondere bei Verwendung von THR, ist die Berechnung und Steuerung der Lotpastenmenge komplex. Daher kann THR Schwierigkeiten haben, über 100% Lötdurchdringungsrate durch die Löcher zu erreichen. Daher sollte THR bei hochzuverlässigen Leiterplatten, insbesondere militärischen Produkten, bei denen Steckverbinder bestimmten mechanischen Kräften standhalten müssen, mit Vorsicht verwendet werden. Gegenüber dem selektiven Wellenlöten bevorzugen wir das selektive Wellenlöten, insbesondere bei vergoldeten Steckverbindern, was Vorteile hat, die THR nicht erreichen kann. Daher liegt die Hauptrichtung für die Entwicklung der THR-Technologie in der Prozessverbesserung und Komponentenverbesserung, insbesondere für hochzuverlässige Luft- und Raumfahrt- und Militärelektronik.

Auch das Durchlöten stellt Herausforderungen dar. Die Through-Hole Reflow Technologie erfordert hochwertige Druckprozessparameter und Lotpastenqualität. Der Füllzustand der Lötpaste innerhalb des plattierten Durchgangslochs kann jedoch nicht direkt durch die Lötpasteninspektion (SPI) erkannt werden, sondern nur durch Röntgen beobachtet werden. Das Fehlen einer umfassenden Online-Inspektion der Durchgangslochfüllrate ist einer der Gründe, warum die Förderung des Durchgangslochreflow-Lötens relativ langsam ist. Die Menge an Lotpaste bestimmt maßgeblich die Füllrate. Aufgrund von Schwankungen in Stiften und Reflow-Parametern wird das Volumen der Lötstellen jedoch meist eher geschätzt als präzise berechnet. Um eine ausreichende Menge an Lotpaste an plattierten Durchgangslöchern zu gewährleisten, kann ein abgestuftes Druckstahlgewebe verwendet werden. Diese Technik ermöglicht eine selektive Zunahme oder Abnahme der Dicke in bestimmten Bereichen des Stahlgitters, um die Menge der Lotpaste in diesen Bereichen zu steuern. Optimale Druckgeschwindigkeit und -winkel erfordern häufig numerische Modellierung zur Analyse. Zusätzlich bestimmt die Formel der Lotpaste ihre Benetzungseigenschaften. Schlechte Benetzungseigenschaften machen es schwierig, die plattierten Durchgangslöcher durch Kapillarwirkung zu füllen.

Durch Lochlöten kann Wellenlöten in vielen Aspekten ersetzen, insbesondere wenn es um Lötstellen an dicht auf der Lötfläche verteilten Bauteilen geht. Traditionelles Wellenlöten kann in solchen Szenarien Probleme haben. Darüber hinaus verbessert das Through-Loch Reflow Löten erheblich die Lötqualität, was die hohen Gerätekosten ausgleicht. Das Auftreten von Durchgangsloch-Reflow-Löten ist hilfreich für die Anreicherung von Lötmethoden, die Erhöhung der Leiterplattenmontagedichte, die Verbesserung der Lötqualität und die Vereinfachung des Prozessflusses.

Es ist absehbar, dass die Löttechnik in der zukünftigen elektronischen Montage eine immer wichtigere Rolle spielen wird.