5 Fragen – 5 Antworten: Wie wir beim Rework von SMD-Steckverbindern, BGAs und Co. die Qualität sicherstellen

5 Fragen – 5 Antworten: Wie wir beim Rework von SMD-Steckverbindern, BGAs und Co. die Qualität sicherstellen
Rework wird immer wichtiger – als Grundvoraussetzung für nachhaltige Wertstoffkreisläufe. Allerdings entscheiden Details über Qualität und Effizienz des Prozesses. Ein paar Beispiele dafür nennen wir in den nachfolgenden Antworten.
1. Was für eine Anlage und welche Prozesse kommen überhaupt zum Einsatz?
Kraus Hardware setzt beim Rework auf zwei Anlagen ONYX 29 von ZEVAC sowie einigen anderen Löt-Tools. Die halbautomatische Technologie punktet auf allen Ebenen. Dazu gehören unter anderem die berührungslosen Restlotabsaugung, eine hohe Reproduzierbarkeit, unterschiedliche Kamerasysteme und vieles mehr. Auf dieser Basis stellen etwa der Bauteil- und Kreuztausch, die Korrektur von Lötproblemen, eine nachträgliche Bestückung von Bauteilen und die Modifikation bei Entwicklungsprozessen kein Problem dar. Dabei lassen sich im Übrigen auch große und massehaltige Boards bearbeiten – die sogenannte Unterheizung und der Heißgaskopf machen es möglich.
2. Wie wichtig ist das Trocknen der Bauteile vor dem Start?
Sehr wichtig! Der dazugehörige Temperofen spielt im ersten Schritt oft eine zentrale Rolle, denn die Bauteile und Leiterplatten sind feuchtigkeitsempfindlich. Deshalb werden zum Beispiel die Bauteile gemäß J‑STD-033 getrocknet – und das zwischen 2 und 72 Stunden lang bei 120 Grad! Außerdem befinden sich die meisten Bauteile und Baugruppen bis zur Verarbeitung (oder zwischen den Verarbeitungsprozessen) im Trockenlagerschrank bei einer relativen Luftfeuchte < 3% RH.
3. Wie genau funktioniert die Restlotabsaugung mit dieser Technologie?
Die Absaugdüse der Maschine fährt das Bauteil mit einem Abstand von 0,5 bis 1,0 Millimetern ab. Das Ganze ist also berührungslos, weshalb Beschädigungen an der Baugruppe und benachbarten Komponenten vermieden und keine Pads abgerissen werden – angesichts von immer feiner werdenden Strukturen ist das ein wichtiger Faktor. Der Prozess vollzieht sich in zwei Schritten: Nach einer ersten Aufwärmphase startet direkt das parallele Heizen und Absaugen. Dabei lässt sich das Restlot per Vakuumrohr, das sich unmittelbar im Heißgaskanal befindet, schnell absaugen (siehe Film). Das Restlot wird in der Düse gesammelt.
4. Kann man das Tempo beim Rework gezielt erhöhen?
Das „Zauberwort“ in diesem Zusammenhang heißt: Inhouse. Der ganze Prozess vollzieht sich bei Kraus Hardware vor Ort, was speziell beim dritten Rework-Schritt (nach dem Ablöten und Restlot-Entfernen – siehe Grafik) keine Selbstverständlichkeit ist – dem Drucken der Lötpaste per Schablone. Hier setzt Kraus Hardware auf selbst hergestellte bzw. geschnittene Schablonen per Lasersystem. Folglich können die Experten viel schneller reagieren, wenn Änderungen notwendig sind. Dazu muss man wissen, dass man bei komplexen Bauteilen mitunter verschiedene Evaluierungsrunden für die Schablonenentwicklung benötigt. Würde man nun bei jeder Runde immer wieder einen externen Dienstleister um Unterstützung bitten (und auf seine Schnitt-Ergebnisse warten), nähme das sehr viel Zeit in Anspruch.
5. Was sorgt für Qualität beim „Reballing“?
Auch hier gilt: Auf die individuelle Schablone kommt es an! Sie sorgt dafür, dass der Reballing-Prozess reproduzierbar abläuft – also die winzigen Lotkügelchen an den richtigen Positionen aufgebracht werden. Die dazugehörige Schablone entsteht bei Kraus Hardware unter Einsatz einer CNC-Fräsmaschine. Dazu wird zunächst das Layout des Bauteils von unseren Experten bewertet: Welche Größe und Positionierung haben die Balls und was für prozessspezifische Parameter kommen beim Reballing zum Tragen? Auf dieser Basis erstellen wir eine neue Schablone (wenn nötig). Bei einem der größten Reballing-Aufträge – für einen Kunden aus der Luftfahrt – ging es übrigens um das Umlegieren der Balls: Lotkügelchen mit einer SnAgCu-Legierung wurden entfernt und neue mit einer SnPb-Legierung aufgebracht.
Fazit
Professionelles Rework sorgt für perfekt aufbereitete Baugruppen, die in ihrer Qualität den „Neuen“ in Nichts nachstehen – allerdings kommt es dabei auf moderne Analyseverfahren und diverse Zusatzprozesse an, wenn man Kosten und Zeit für Entwicklung, Fertigung und Bauteiltests gezielt minimieren möchte. Der gesamte Ansatz ist so erfolgreich, dass mittlerweile sogar komplette Baugruppen-Serien umgebaut werden – auch in anspruchsvollen Branchen wie der Automobilindustrie. Rework wird dabei zu einem systematischen Baustein im Produktionsprozess.
Mehr Infos zu unseren Rework-Know-how finden Sie hier: https://www.kraus-hw.de/reworken/