5 Durchlaufende / Abgeschlossene Forschungsprojekte 2010 ... - DVS

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Anwender der Forschungsergebnisse ist dabei z.B. die Fa. Innobraze GmbH, Esslingen. Dr. Krappitz, Geschäftsführer der
Innobraze GmbH: „Ich möchte insbesondere erwähnen, dass wir in die löttechnische Beratung unserer Kunden diese Ergebnisse
ebenfalls einfließen lassen. Hierdurch werden die Ergebnisse auch für Hersteller von Wassererwärmungsgeräten (Wasserkocher,
Kaffeemaschinen, Eierkocher, Warmwasserspeicher und Durchlauferhitzer) und deren Dienstleister (Lohnlötereien) verfügbar.
Auch diese Industrien sind in starkem Maße mittelständisch geprägt.”
Forschungsbilanz Beispiel 3 - Ergebnistransfer und Umsetzung im Vorhaben:
Entwicklung eines neuen Prüfverfahrens zur Klassifizierung von Flussmitteln
(IGF-Nr. 15.711 N / DVS-Nr. 07.059)
Laufzeit: 1. Juli 2008 - 30. September 2009
Prof. Dr.-Ing. H. Reichl, Fraunhofer Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration, Berlin
Ausgangssituation
Beim Selektivlötprozess passiert es immer wieder, dass das aufgebrachte Flussmittel nicht an allen Stellen mit der Lötwärme
in Kontakt kommt und somit Rückstände verbleiben, bei denen die Aktivatoren noch nicht thermisch zersetzt wurden. Diese
Rückstände enthalten einen größeren Anteil an ionischen Bestandteilen, was zu einer schnelleren Bildung eines geschlossenen
Feuchtigkeitsfilms auf der Baugruppe führen kann. Erfahrungen aus der Praxis haben gezeigt, dass diese Rückstände bei
Einwirkung von Feuchtigkeit ein abweichendes Verhalten zeigen, verglichen zu den Rückständen die bei thermisch behandelten
Flussmitteln verbleiben. Als Konsequenz dessen treten im betrieblichen Einsatz unter Feuchtebedingungen immer wieder Ausfälle
von selektiv gelöteten elektronischen Baugruppen auf. Diese Ausfälle konnten auch bei der Verwendung von Flussmitteln
beobachtet werden, die eine Klassifizierung nach aktuellen, bestehenden Normen bestanden hatten. Ziel des Vorhabens war
es, ein neues bzw. modifiziertes Prüfverfahren zu entwickeln, das eine schnelle und für jeden Anwendungsfall reproduzierbare
Aussage über die Wirkungsweise der Flussmittelrückstände unter Feuchteeinwirkung zulässt.
Forschungsergebnisse
Als geeignet hat sich ein Verfahren herauskristallisiert, bei dem bei einer konstanten Temperatur von 85 °C und einer relativen
Feuchte von 20 % gestartet und die Feuchte kontinuierlich auf 85 % erhöht wird. Die Messung des Oberflächenwiderstandes
erfolgt kontinuierlich bei einer angelegten Spannung von 5 V. Es wurden acht verschiedene Flussmittel getestet, die die
Klassifizierung nach den derzeit gültigen Normen bestanden hatten und auch in der Serienfertigung im Selektivlötprozess zum
Einsatz kommen. Es ergaben sich Kurvenverläufe (Bild 1), bei denen es nach einem kurzzeitigen Abfall zu einem Anstieg des
Widerstandswertes bis zu einem stabilen Wert kommt.
Bild 1 - Typischer Kurvenverlauf für den Oberflächenwiderstand bei der Messung im Klima
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