Wenn Sie ein Bild auf eine Plakatwand kleben, sollten Sie keine Lücken oder großen Abstände ohne Kleber haben, da dies die Festigkeit der Gesamtverbindung beeinträchtigen würde. Das Bild könnte sich verbiegen, Blasen werfen oder sogar von der Platte fallen. Lötverbindungen sind sehr ähnlich. Nach dem Reflow-Verfahren (ein Prozess, bei dem die Leiterplatte in einem Ofen auf eine Temperatur oberhalb des Liquidus gebracht und dann abgekühlt wird) können wir beobachten, dass das erstarrte Lot nicht gleichmäßig in der Verbindung verteilt ist. Diese Hohlräume, in denen kein Lot vorhanden ist, werden als Voids bezeichnet. Es gibt viele verschiedene Faktoren, die zu Lunkerbildung führen; einer der wichtigsten ist die Freisetzung von Gas aus einer Reaktion während des Reflow-Prozesses. Während der Ausgasung entweicht ein Teil des Gases, bevor das Lot erstarrt; die zurückbleibenden Gasblasen bilden jedoch Taschen in der Verbindung, in denen kein Lot vorhanden ist, die berüchtigten Hohlräume.
Warum ist das so wichtig für uns? Nun, einige der wichtigsten Funktionen von Lot sind Wärmeleitung, Festigkeit und Haltbarkeit. Voiding wirkt sich auf alle diese Funktionen negativ aus. Gas ist ein extrem schlechter Wärmeleiter. Wenn die Lötstelle eines Bauteils auf einer Leiterplatte hauptsächlich aus Lunkern besteht, besteht die Gefahr, dass sie überhitzt. Dies ist einer der Gründe, warum es so wichtig ist, dass das Lot eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat. Sie trägt dazu bei, der Tatsache entgegenzuwirken, dass das Gas in den Hohlräumen keine Wärme leiten kann. Die Hohlräume reflektieren die Wärme zurück auf das Bauteil, was zu heißen Stellen führt. Diese heißen Stellen können zu Problemen mit dem Bauteil führen. Signale können nicht gesendet oder empfangen werden, was zu Fehlfunktionen oder Ausfällen des Produkts führt, in das die Platine eingebaut ist. Gleichzeitig wird auch die Verbindung schwach. In manchen Fällen ist der Prozentsatz der Lücken nicht hoch genug, um thermische Auswirkungen zu haben, aber wenn das Produkt, wie z. B. ein Mobiltelefon, einen Aufprall erleidet, kann die Verbindung vollständig brechen, was ebenfalls zu dem oben erwähnten Produktversagen führen würde.
Mein Hauptprojekt während meiner zehn Wochen hier bei der Indium Corporation konzentriert sich auf die Verringerung der Lunkerbildung. Indem wir den Prozentsatz der Hohlräume in den Lötstellen verringern, können wir die Zuverlässigkeit, Haltbarkeit und Langlebigkeit unserer Produkte erhöhen. Wünscht mir Glück, wenn ich versuche, die Lunkerbildung zu vermeiden®.
Vielen Dank für die Lektüre,
JJ
