Leute,
Ich hatte ein wenig Hüttenkoller, also dachte ich, ich gehe zum Mittagessen zu Simon Pearce. Die Atmosphäre dort entspannt und erfrischt mich immer. Der Oberkellner setzte mich also an einen kleinen Tisch mit Blick auf den Wasserfall. Das Restaurant befand sich in einem alten Mühlengebäude, und die Energie des Wasserfalls wurde für den Betrieb der Webmaschinen genutzt. Jetzt treibt er einen elektrischen Generator an.
Als ich mich setzte, hörte ich die fröhliche Stimme einer attraktiven jungen Frau, die mich begrüßte.
"Dr. Ron, kommen Sie und setzen Sie sich zu uns", rief Patty Coleman, Professorin an der Ivy University.
Abbildung 1. Professor Patty Coleman und ein Kollege bei der Durchführung eines Audits.
Professor Patty saß mit Maggie Bensen und Sue March zusammen. Auf ihre Einladung hin setzte ich mich zu ihnen.
"Wow, ich fühle mich, als würde ich mit Königen dinieren!" Ich stichelte.
Die drei schauten etwas verwirrt, also erklärte ich: "Ich habe eure Abenteuer in einer zweijährigen Serie verfolgt, die von der Indium Corporation und iConnect007 gesponsert wurde."
Wir unterhielten uns ein wenig über ihre Abenteuer, und schließlich fragte ich Sue: "Du wolltest eigentlich einen Abschluss in Mathematik machen, aber ich habe das Gefühl, dass du vielleicht einen ingenieurwissenschaftlichen Abschluss anstrebst?"
Sue wurde ein wenig rot und antwortete dann: "Ich liebe Mathe, aber das für mich vorgeschlagene Programm war ziemlich theoretisch. Professor Patty schlug vor, dass ich meine mathematischen Fähigkeiten in der Elektronikmontage einsetzen sollte. Maggie sponsert mich, damit ich an der Ivy U einen Doktortitel in Ingenieurwissenschaften erwerben kann!" Als sie dies sagte, zitterte ihre Stimme und sie war ein wenig verlegen.
Alle waren eine Weile still, und dann unterhielten wir uns über viele Dinge, wir schienen alle froh zu sein, dass wir uns gegenseitig aufklären konnten.
Schließlich fragte ich Patty: "Professor Patty, Sie haben jahrelang Menschen geholfen, ihre Montageprozesse zu verbessern. Was ist Ihrer Meinung nach der größte Fehler, den ein Monteur machen kann?
Ohne eine Sekunde zu zögern, antwortete sie: "Wenn man bedenkt, dass Lötpaste eine Ware ist".
Abbildung 2. Lötpaste ist keine Massenware
"Ich stimme zu! Können Sie diesen Gedanken weiter ausführen?" fragte ich.
Patty holte ihr Smartphone heraus und legte es auf den Tisch: "Mein Smartphone hat fast 1.000 Dollar gekostet, aber es enthält weniger als 1,00 Dollar an Lötpaste. Wenn die Lötpaste jedoch schlecht ist, kann sie das ganze Smartphone zerstören. Die Entscheidung, ein paar Cents bei einer billigeren, schlechteren Lötpaste zu sparen, könnte leicht dazu führen, dass das Smartphone ruiniert wird." Patty hielt inne. "Sue, warum sagst du Dr. Ron nicht, wie viele Funktionen die Lötpaste erfüllen muss, um eine erfolgreiche Montage zu erreichen?" Patty wies ihn an.
Sue stöhnte und kicherte dann: "Professor Patty lässt uns einen Blogbeitrag auswendig lernen, den Sie zu diesem Thema verfasst haben, Dr. Ron. Die Antwort ist 15."
"Ich erinnere mich nur vage an diesen Beitrag. Sie scherzen darüber, dass Sie ihn auswendig gelernt haben, oder? fragte ich.
"Nun", lächelte Sue, "mal sehen, ob ich es richtig mache!
"Lötpaste ist keine Massenware, und es ist wichtig zu verstehen, warum. Lotpaste ist wahrscheinlich das komplexeste Material, das in jedem Herstellungsprozess verwendet wird. Ich denke, die meisten Menschen wissen, dass Lotpaste eine Kombination aus Lotpulver und Flussmittel ist. Auf den ersten Blick scheint es recht einfach zu sein. Doch selbst das Lotpulver ist keine Massenware. Bei hochwertiger Lotpaste ist die Größenverteilung des Pulvers gut kontrolliert, die Lotpartikel sind kugelförmig und nicht oxidiert. Bei schlechtem Lotpulver sind die Pulverpartikel nicht kugelförmig und oxidiert.
Viele von Ihnen sind vielleicht mit Pulvern des Typs drei, vier und fünf vertraut. Alle diese Pulver haben bestimmte Anforderungen an die Größenverteilung. Hochwertige Lötpaste hat eine Pulvergrößenverteilung, die diesen Anforderungen entspricht. Wenn man mit einem schlechten Lotpulver beginnt, ist es schwierig, die richtige Pulvergrößenverteilung zu gewährleisten, und nicht alle Flussmittel sind gleich.
Das Flussmittel ist ein komplexes Gemisch aus Lösungsmitteln, Aktivatoren, Gelen und Sauerstoffsperrkomponenten. Es hat viele wichtige Aufgaben zu erfüllen. Die Lösungsmittel lösen die anderen Chemikalien auf, während die Gelverbindungen der Lotpaste ihre rheologischen Eigenschaften verleihen. Die rheologischen Eigenschaften sind wichtig für den ersten Schritt im Leiterplattenbestückungsprozess: den Schablonendruck.
Die rheologischen Eigenschaften sind die Dicke oder Viskosität der Paste und müssen genau richtig sein, um gut zu funktionieren. Eine Lotpaste muss thixotrop sein, d. h. ihre Viskosität nimmt stark ab, wenn die Paste durch die Schablonenöffnungen gepresst wird, aber die Viskosität steigt drastisch an, wenn die Lotpaste direkt nach dem Druck in Ruhe ist. Das Ergebnis ist ein knackiges, scharfes Lotpastendepot, das nach dem Druck seine Form beibehält.
Als Nächstes muss der Lotpastendepot seine Form beibehalten und darf nicht absacken. Nachdem die Bauteile auf der Leiterplatte platziert sind, müssen sie von der Lotpaste gehalten werden. Diese Eigenschaft wird als "Klebrigkeit" bezeichnet. Während des Reflow-Prozesses muss die Lötpaste alle Oxide auf den Bauteilanschlüssen und Leiterplattenpads auflösen. Diese Aufgabe ist die Hauptaufgabe der Aktivatoren. Die Sauerstoffbarrieremittel müssen jedoch diese nun oxidfreien Oberflächen während des Reflow-Prozesses schützen.
Natürlich möchte man sicherstellen, dass die Qualität der Lötstelle akzeptabel ist, aber auch die langfristige Zuverlässigkeit ist ein Anliegen. Die Lötstelle muss thermische Zyklus- und Falltests bestehen, um die mechanische Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Darüber hinaus ist es wichtig zu beachten, dass alle 15 dieser Eigenschaften für eine hervorragende Lötpaste sehr gut bis hervorragend sein müssen. Wenn eine Lötpaste bei 14 der 15 Eigenschaften hervorragend ist, aber z. B. bei der elektrischen Oberflächeninstallation schlecht abschneidet, wäre sie unbrauchbar."
"Wow!" antwortete ich. Ich fühlte mich sehr geehrt und war gerührt.
Nach dem Mittagessen wünschten wir uns gegenseitig alles Gute und versprachen, in Kontakt zu bleiben.
Zum Wohl,
Dr. Ron
Hinweis: Alle diese Personen sind fiktiv, ebenso wie die Ivy University. Professor Parry Coleman feierte gerade sein 15-jähriges Bestehen. Simon Pearce Restaurant ist real und einer meiner Favoriten.
