Herstellen von Leiterplatten

In der Fakultät Maschinenbau und Mechatronik sind wir in der Lage, Flachbaugruppen innerhalb kurzer Zeit selbst herzustellen. Möglich wird dies durch den Einsatz eines Fräsbohrplotters der Firma LPKF. Gleichzeitig kann dadurch auf die ansonsten nötigen Chemikalien zur Platinenentwicklung und dem anschließenden Ätzen vezichtet werden. Das fehleranfällige Belichten fällt ebenso weg, wie das mühselige Bohren der teilweise in großer Zahl notwendigen Bohrungen.
Voraussetzung ist die Entwicklung des Platinenlayouts mit einer geeigneten Software, welche die Erstellung der Fräs- und Bohrdaten erlaubt.
Die gleichen Daten können nach Aufarbeitung auch dazu verwendet werden, um SMD-Platinen mit einem automatischen Dispenser mit Lotpaste zu versehen. Für kleine Stückzahlen, wie sie in unserem Fall meist die Regel sind, ist dies die günstigere Möglichkeit gegenüber der Verwendung der teuren Druckschablonen.
Die SMD-Bauteile werden manuell mit einem Bestücker von Fritsch platziert. Durch die Verwendung von Mikroskop und zwei verschiedenen Manipulatoren lassen sich relativ einfach Bauteile auf PCB oder auch Keramiksubstrat aufbringen. Durch motorische Unterstützung können mit diesem Bestücker auch hochpolige Bauteile platziert werden.
Gelötet wird in einem Dampfphasenofen. Diese Technologie hat einige wesentliche Vorteile gegenüber der konventionellen Reflowtechnik:

  • PCB oder Substrat und die zu lötenden Bauteile haben die gleiche Temperatur. Dadurch werden Spannungen auf der Platine oder dem Substrat vermieden. Es spielt keine Rolle, welche Oberflächenbeschaffung auftritt oder welche Farbe ein Bauteil hat. Es wird immer mit der gleichen Temperatur gelötet
  • das aufwändige Programmieren von Lötprofilen entfällt
  • empfindliche Bauteile müssen nicht abgedeckt werden
  • der Lötvorgang findet unter Sauerstoffabschluss statt. Dadurch steigt die Qualität der Lötverbindungen, da keine Oxidation stattfindet
  • durch Austausch des Mediums kann auf verschieden Anforderungen an den Lötvorgang eingegangen werden, z.B. zur Verwendung mit bleifreien Loten.

Ausstattung
LPKF Fräsbohrplotter
MARTIN Dispensautomat für Linien und Punkte
FRITSCH manueller Bestücker
ASSCON Dampfphasenlötofen