Dieser Teil 2-83 der Reihe IEC 60068 beinhaltet Verfahren zur vergleichenden Bestimmung der Benetzbarkeit metallischer oder metallisierter Anschlussflächen von SMD mittels Lotpasten. Mittels dieser Verfahren gewonnene Daten sind nicht als quantitative Absolutwerte für Annahmeprüfungen vorgesehen.
Maßgebliche Definitionen die in dieser Norm Verwendung finden sind die Benetzbarkeit, das ist die Leichtigkeit, mit welcher ein Metall oder eine Legierung mit geschmolzenem Lot benetzt werden kann, das Benetzungswaagenverfahren, ein Verfahren zur Messung des Benetzungsverhaltens und der Lötbarkeit mittels Messung der auf den Prüfling einwirkenden senkrechten Kraft und deren Aufzeichnung über die Zeit, während der der Prüfling in geschmolzenes Lot getaucht ist, der Beginn der Aufheizung, das ist der Startpunkt der Aufheizung der auf den Prüfträger aufgebrachten Lotpaste und die Nulllinie, das ist die Linie die parallel zur Zeitachse in Höhe der auf den Prüfling einwirkenden Kraft, wenn er am Ende der Prüfung von dem geschmolzenen Lot abgehoben wird. Ergänzend gelten die Begriffe und Definitionen aus IEC 60068-1, IEC 60068 20:2008, IEC 60068 2-58, IEC 60194 und IEC 61190-1-3.
Bei der Prüfung wird der Prüfling an einer geeigneten Halterung befestigt und an eine empfindliche Waage gehängt. Der Prüfling wird in die auf einen Prüfträger aufgebrachte Lotpaste getaucht; anschließend wird die Lotpaste bis zum Schmelzen aufgeheizt. Die resultierende Kraft aus Auftrieb und Oberflächenspannung, die auf den eingetauchten Lötanschluss wirkt, wird von einem Messwandler erfasst und in ein Signal umgewandelt. Dieses wird kontinuierlich als Funktion der Zeit aufgezeichnet und auf einem Hochgeschwindigkeitsschreiber festgehalten oder auf einem Bildschirm angezeigt. Die Benetzungskraft kann nur für Prüflinge der selben Form und Größe bewertet werden. Eine absolute Bewertung kann mit dieser Methode nicht gewonnen werden.
Beschrieben werden drei Verfahren, wobei das anzuwendende Verfahren in der zutreffenden Vorschrift festgelegt werden muss:
- Schnellheizverfahren: Die Lotpaste wird während eines raschen Temperaturanstieg aufgeschmolzen und dabei die Benetzbarkeit der Bauelementeanschlussflächen beurteilt. Der Prüfling wird vor dem Beginn des Temperaturanstiegs in die Lotpaste getaucht.
- Synchronverfahren: Die Lotpaste wird mit einem raschen Temperaturanstieg aufgeschmolzen und dabei die Benetzbarkeit der Bauelementeanschlussflächen beurteilt. Der Prüfling wird zu Beginn des Temperaturanstiegs in die Lotpaste getaucht.
- Temperaturprofilverfahren: Die Lotpaste wird mit einem ähnlich dem in Fertigungen eingesetzten Temperaturprofil aufgeschmolzen und die Benetzbarkeit der Bauelementeanschlussflächen beurteilt.
Diese Prüfung (Tf) kann auch auf oberflächenmontierbare Bauelemente mit Anschlussdrähten angewandt werden. Um vergleichbare und wiederholbare Prüfergebnisse zu erzielen, sollte die Prüfung Tf an geraden Anschlüssen durchgeführt werden. Diese Norm schreibt keine anzuwendenden Lotpasten vor.
Bei der Prüfung wird die auf den Prüfling einwirkende senkrechte Kraft aufgezeichnet. Eine aufwärts gerichtete Kraft (Druckkraft oder Auftrieb) ist als negativer Wert dargestellt, eine abwärts auf den Prüfling einwirkende Kraft (Benetzungskraft) ist als positiver Wert dargestellt.
In Anhang A wird das Prüfgerät für Schnellheiz- und Synchronverfahren beschrieben. Dies beinhaltet das Messsystem, das Heizsystem und die Hebevorrichtung; Anhang B beschreibt Signalverläufe und die Korrektur der Ergebnisse des Schnellheizverfahren.
In Anhang C wird die Prüfeinrichtung für das Temperaturprofilverfahren; im Anhang D die Interpretation der Signalverläufe und die Korrektur der Ergebnisse beim Temperaturprofilverfahren erläutert.
Anhang E enthält Warnhinweise / Anmerkungen zu den Einflussfaktoren, wie Lotpasten, Bauelemente und gibt Hinweise zur Beurteilung der Ergebnisse.
Weitere Verfahren zur Benetzungsprüfung von SMD sind in IEC 60068-2-58 und IEC 60068-2-69 beschrieben. IEC 60068-2-58 beinhaltet die Bewertung durch Sichtprüfung (Lotbad- und Reflow-Lötverfahren), IEC 60068 2 69 die Bewertung mittels Benetzungswaage (Lotbad- und Lotkugelverfahren).
Zuständig ist das K 682 „Montageverfahren für elektronische Baugruppen“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE.
