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BSc in Mikro- und MedizintechnikBIBEBUVAVerschleissdetektion einer LötspitzeSensortechnik / Betreuer: Prof. Dr. Bertrand DutoitExperte: Dr. Peter A. NeukommBleifreies Kolbenlöten ist heute ein weit verbreitetes Produktionsverfahren für die Fertigung von elektronischenBaugruppen. Um die Ausschussrate nach dem Lötprozess zu senken ist es wichtig, dass dieReproduzierbarkeit der Lötstellen sowie dessen Qualität verbessert wird. Aus diesem Grund gilt es eineFehlerquelle zu eliminieren: der Verschleiss der Lötspitze.In diesem Projekt wurde nach Lösungen gesucht, wie der Verschleiss der Spitzen automatisch erkennt undso die Ausschussrate von gelöteten Baugruppen gesenkt werden kann.AusgangslageKomplexe Baugruppen z. B. mitSteckerkontakten, Kabelstränge,LED’s sowie verschiedenen Leistungselektronikkomponentenwerdenheute, aufgrund der RoHS-Richtlinie, mit bleifreiem Lötzinnverarbeitet. Solche Baugruppenkönnen oft nicht durch WellenoderReflowlöten verarbeitet werden.Nach dem Handlöten bietenrobotisierte Kolbenlötanlagen dieeinfachste und günstigste Möglichkeit,solche Platinen (PCB) in grossenStückzahlen zu fertigen.Diese sog. Selektivlötanlagen ermöglichenes, die Reproduzierbarkeitder Lötstellen mehrheitlichkonstant zu halten. Der Nachteil istjedoch, dass die Lötspitzen bei einerhohen Anzahl Lötpunkte sehrschnell Verschleissen. Durch Verwendungder Bleifreilote tritt dieserEffekt verstärkt auf, wobei so dieProduktion negativ beeinflusst wirdund die Ausschussrate zunimmt.Ziel dieses Projektes ist es, einenSensor bzw. eine Methode zu entwickeln,welche im Produktionsprozessoder in der Lötspitze integriertwerden kann und denVerschleisszustand der Lötspitzewährend dem Lötprozess überwacht.MethodeZu Beginn der Diplomarbeit wurdenIdeen generiert welche folgendeFrage beantworten: Wiekann der Verschleiss der Lötspitzeim Prozess ermittelt werden?Mit festgelegten Bewertungskriterienfolgte anschliessend dieEvaluation der Ideen, wobei darausvier Ansätze resultierten, dieeine gute Chance für die Umsetzungaufwiesen. Diese vier Konzeptewurden im Detail analysiert.Daraus konnten mit der zur Verfügungstehenden Zeit, lediglichzwei Konzepte in Funktionsmusterumgesetzt werden wobei nur eines,ein positive Messresultat ergab.Davide Di Francescoxdavide89@hotmail.comFazitBei der Umsetzung der vier bestenLösungsvarianten entstanden herstellungsbedingteSchwierigkeitenwelche in der zur Verfügung stehendenZeit, nicht gelöst werdenkonnten. Es wurden lediglich zweivon vier Konzepten getestet, wobeidaraus nur ein Konzept einpositives Messresultat lieferte. Ineinem weiteren Schritt muss diefunktionierende Lösung auf einerRoboteranlage geprüft und passendeHerstellungsverfahren fürdie nicht getesteten Varianten gefundenwerden, um auch dieseanschliessend auf dessen Funktionzu prüfen.Lötkopf mit Kolben – mta automation agti.bfh.ch245