Glossar zur Leiterplattenbestückung

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Analoge Signaturanalyse

Testverfahren, bei dem einzelne Bauelemente auf einer Baugruppe durch einen Signalstrom angeregt werden und ein charakteristisches Ausgangssignal erzeugen. Meist nur in Kombination mit anderen Prüfverfahren eingesetzt, ermöglicht Teilprüfungen ohne die gesamte Baugruppe unter Spannung zu setzen. Einzelne Fehler können erkannt werden, ohne gleich Folgeschäden wie etwa bei Inbetriebnahme einer noch fehlerhaften Baugruppe auszulösen. Wird meist nur in Zusammenhang mit anderen Tests angewendet.

AOI

Automatische optische Inspektion, ein Prüfverfahren, vor allem, aber nicht nur, für Leiterplatten mit SMD-Bestückung eingesetzt. Auch leere Leiterplatten oder Lotpastendruck können z.B. so geprüft werden.

Bestückung*

Anbringen von elektronischen Bauteilen auf Leiterplatten

Bestücken

Siehe Bestückung*

Bestücker

Mehrdeutiger Ausdruck, besser zu vermeiden. Kann eine Berufsbezeichnung, ein Synonym für Bestückungsautomat oder für einen Betrieb, der Bestückungen durchführt, verstanden werden. Letzteres siehe EMS.

Bestückungsautomat

Maschine, die Bauteile auf eine Leiterkarte setzt. Sehr durchgesetzt hat sich das Pick&Place-Verfahren für die SMD-Bestückung*. Eher selten geworden ist die automatische Bestückung von THT-Bauteilen.

Board

Synonym für Leiterkarte, kein eindeutiger Begriff

EGB

Elektrostatisch gefährdete Bauteile. Die EGB-gerechte Fertigung vermeidet durch entsprechende Schutzmaßnahmen mögliche Schäden durch ESD.

EMS

(engl. "Electronic Manufacturing Service"). Ein Unternehmen, das Bestückungen für andere als Auftragsfertigung durchführt. Früher oft und nicht immer zutreffend, als Lohnbestücker bezeichnet. Das Angebot eines typischen EMS ging und geht weit über die reine Bestückung hinaus.

ESD

Electrostatic Discharge, elektrostatische Entladungen. Im engeren Sinne plötzliche, schnelle Entladungen, die elektronische Bauteile und Baugruppen schädigen können. Unter ESD-Schutz versteht man eine Reihe von Maßnahmen, um das Entstehen von Aufladungen zu verhindern oder bereits vorhandene Aufladungen sanft abzuleiten. Dazu gehören entsprechendes Mobiliar, Fußböden genauso wie entsprechende Ausrüstung der Mitarbeiter und das Raumklima. Von großer Bedeutung ist es, das Bewusstsein der Mitarbeiter im Umgang mit elektrostatisch empfindlichen Bauteilen zu schulen und die Zonen, in denen ESD-Schutz erforderlich ist, klar zu kennzeichnen.

Flexible Leiterkarten

Leiterkarten aus biegsamen Materialien. Oft als Leiterkarte und Verbindung in einem eingesetzt. Vermeidet dann Kabel und Steckverbinder als mögliche Schwachstellen im System. Löst Platzprobleme bei räumlich schwierigen Verhältnissen. Erlaubt schnelle Bewegungen der Karte.

Flexboard

Synonym für flexible Leiterkarten

Flussmittel

Flussmittel erleichtern das Fließen des flüssigen Lotes bei der Handlötung, daher der Name.
Sie entfernen Oxide auf den zu lötenden Oberflächen und verhindern Oxydation während des Lötens. Sogenannte "No-Clean" Typen sollen keine schädlichen Rückstände hinterlassen. Wann nach dem Löten Flussmittelrückstände entfernt werden müssen, muss dennoch individuell entschieden werden.
Flussmittel gibt es einzeln als flüssige oder auch gelförmige Zubereitungen, im Lötzinn zur Handlötung sind sie als "Seele" des Lotdrahtes enthalten, in Lotpasten zur Reflowlötung ebenfalls bereits enthalten. Beim Wellenlötverfahren werden Flussmittel durch entsprechende Einrichtungen (Sprühfluxer, Schaumfluxer) unmittelbar vor dem Lötvorgang maschinell aufgetragen.
Typische Flussmittel entfalten ihre Aktivität bei Erhitzung ("werden aktiviert) und verlieren sie nach wenigen Sekunden wieder.

Fluxer

Mehrdeutiger Begriff, teilweise synonym für Flussmittel verwendet, teilweise für Einrichtungen zum Auftragen von Flussmittel.

Flying- Probe- Test

Prüfverfahren für bestückte und unbestückte Leiterplatten ähnlich ICT.
Dabei werden Prüfnadeln an bestimmten Punkten aufgesetzt und elektrische Messungen zwischen diesen Punkten durchgeführt, die dann mit Vorgaben verglichen werden.
Beim Flying Probe Test werden die Nadeln mit maschinell bewegten Armen aufgesetzt und immer wieder an neue Punkte versetzt, daher der Name (engl. Flying probe = fliegende Sonde)
Es ist zu beachten, dass dieses Verfahren nur Einzelaussagen über bestimmte Verbindungen, Elemente auf der Leiterplatte liefert. Nur bei sinnvoller Festlegung der Einzelprüfungen wird auch das Ergebnis aussagefähig sein.

Funktionstest

Die Leiterkarte wird so beschaltet, wie es später im Betrieb erwartet wird und dann die Funktion überprüft. Die Aussage gilt streng genommen nur für den Moment der Prüfung und nur für die tatsächlich überprüften Funktionen. Da dabei Betriebsspannung angelegt wird, können kleine Fehler zur Zerstörung der ganzen Baugruppe führen.

Handlötung

Das Lötzinn wird mit der Hand und einem Lötkolben aufgebracht und gelötet. In der Regel wird Lotdraht mit Flussmittelseele eingesetzt. Die Spitze des Lötkolbens muss dabei deutlich heißer sein als die gewünschte Löttemperatur. Je nach Masse und räumlichen Verhältnissen besteht die Gefahr der Überhitzung. Handlötung erfordert daher Sorgfalt durch sachkundiges Personal, auch wenn moderne Lötstationen teilweise Temperaturbegrenzer haben.

ICT

In- Circuit-Test: Prüfverfahren ähnlich Flying-Probe-Test . Jedoch werden sämtliche Testpunkte gleichzeitig mit den Prüfnadeln eines Nadelbettadapters kontaktiert. Dieser Nadelbettadapter muss jeweils baugruppenspezifisch gefertigt werden. Es gibt eine Reihe verschiedener Messungen, die dann im kontaktierten Zustand ausgeführt werden können.
Der Ablauf dieser Messungen und die Auswertung erfolgen programmgesteuert. In-Circuit-Testsysteme erhalten meist zusätzlich eine weitere Testmöglichkeit, die analoge Signaturanalyse. (ASA)

Leiterplatte

Auch gedruckte Schaltung genannt. Trägermaterial ist ein isolierender Stoff, meist ein glasfaserverstärkter Kunststoff. Daneben kommen weitere Materialien wie Hartpappe, Glas oder spezielle Folien vor. Außer starren Leiterplatten gibt es Flexible Leiterkarten und Kombinationen aus starren und flexiblen Materialien, Starr-Flex Technik . Auf dem Trägermaterial sind Leiterbahnen und Anschlussflächen und Lötaugen für Bauteile aufgebracht. Durchkontaktierte Leiterplatten enthalten metallisierte Bohrungen, die die Oberseite mit der Unterseite elektrisch verbinden.
Im Allgemeinen wird ein- oder beidseitig kupferkaschiertes Material eingesetzt und in einem Foto-Ätzverfahren das gewünschte Leiterbild erzeugt. Werden mehrere solcher Lagen geschichtet und miteinander verbunden (verpresst), handelt es sich um Multilayer. Die Kupferbahnen auf den Außenseiten werden meist mit einer gut lötfähigen Schicht überzogen, die auch Passivierung genannt wird, da sie das Kupfer gegen Oxydation schützen soll. Gängig sind Heißluftverzinnung, sowie chemisch erzeugte Metallisierungen (chem. Zinn, chem. Silber, chem. Nickel/Gold) sowie organsiche Beschichtungen.
Wo nicht gelötet oder elektrisch kontaktiert werden muss, erhalten die Karten meist einen Überzug aus Lötstopp-Lack.

Leiterplattenbestückung*

Prozess des Einsetzens elektronischer und elektromechanischer Bauelemente in die vorgesehenen Bohrungen oder Aufsetzen auf die vorgesehenen Anschlussflächen. Oft wird das nachfolgende Löten in den Begriff mit einbezogen.
Bestückt wird von Hand, mit Bestückhilfen, Halbautomaten oder Vollautomaten.
Besonders bei der heute wichtigsten Bestückungstechnologie, der SMD-Bestückung *, haben sich Bestückungsautomaten im Pick&Place Verfahren heute weitgehend durchgesetzt.

Leiterkarte

siehe Leiterplatte

Leiterkartenbestückung

Synonym für Leiterplattenbestückung*

Lotpaste

SMD-Bestückung * erfolgt in der Regel auf eine mit Lotpaste bedruckten Leiterplatte.
Diese Lotpaste besteht im wesentlich aus Lotmetallpulver und Flussmittel.
Lotmetallpulver wird in den sonst auch gängigen Legierungen eingesetzt.
Ansonsten werden die Lotpasten nach Körnung des Metalls und Art und Menge des Flussmittels unterschieden.

Lot

Lote sind Legierungen bestimmter Metalle, die zum Zusammenfügen von Teilen eingesetzt werden. In der Elektronik werden sog. Weichlote eingesetzt.

Löten

Fügeverfahren. In der Elektronik Weichlöten.

Lotdraht

Lot in Drahtform. Meistens im Innern mit einer Seele aus Flussmittel.
Eingesetzt meist zum Handlöten, manchmal auch zum maschinellen Löten mit Lötrobotern.

Lotpastendruck

Der Lotpastendruck erfolgt meist mittels Schablonen aus dünnen Edelstahlblechen von sehr gleichmäßiger Stärke. In diese werden entsprechende Ausbrüche im Laserschneidverfahren oder durch Ätzen angebracht. Größe der Ausschnitte und dicke der Schablone bestimmen die Lotpastenmenge.
Außer mit Schablonendruck kann Lotpaste mit Dispensern aus Kartuschen aufgebracht werden, die Dispenserführung kann manuell oder automatisch erfolgen. Ein neues vielversprechendes Verfahren sprüht Lotpaste im Jetverfahren, ähnlich einem Tintenstrahl-Drucker auf.

Maskenlötung

Siehe Selektivlöten

Meniskus

In der Elektronik eine charakteristische Ausprägung von Lötstellen in Form einer Hohlkehle, die durch die Oberflächenspannung des Lots im flüssigen Zustand entsteht. Dieser Meniskus ist ein wichtiges Indiz für eine einwandfreie und vor allem haltbare Lötstelle. Bei der Sichtprüfung, auch mit modernen AOI -Geräten wird daher auf die Ausformung dieser Menisken geachtet. Fehlt dieser, sind Zweifel an der Dauerhaftigkeit der Lötverbindung angebracht, auch wenn die Baugruppe für den Moment Funktions- und andere Tests besteht.

Multilayer

Mehrlagige Leiterplatte mit mehr als 2 Kupferlagen.

Nutzen

In der Bestückung*, insbesondere der SMD-Bestückung *, werden gern mehrere kleinere Leiterplatten in Nutzen zusammengefasst, aus Kostengründen und der besseren Handhabbarkeit wegen. Um bestückte Leiterkarten nicht mit zu großem mechanischen Stress beim späteren Trennen zu belasten, wenn Bauteile nahe am Rand sitzen, werden diese bereits bei der Herstellung mit Ritzkerben oder Fräsnuten versehen, so dass an den fertig gelöteten Nutzen nur noch ein geringer Rest durchtrennt werden muss.

Passermarken

Passermarken werden zum genauen Einrichten der Leiterplatten in Maschinen benötigt, Insbesondere beim Lotpastendruck und beim Bestücken. Die genauen Anforderungen können maschinenabhängig sein.

Bei beidseitig bestückten Karten werden Sie auch beidseitig angebracht. Sie sollen in der Nähe zweier diametral gegenüberliegender Ecken sein, üblich ist unten links und oben rechts. Sie werden im Kupfer wie ein Bauteilpad ausgeführt und von Lötstopplack freigestellt. 2 verschiedene symmetrische Symbole sind von Vorteil, in jedem Fall müssen sich Passermarken von allen anderen Strukturen in ihrer Umgebung gut unterscheiden. M. Richter bevorzugt ein Pluszeichen (+) mit ca. 1,1mm Balkenlänge und einen gefüllten Kreis mit 1,1mm Durchmesser.

Für die Eagle®-User unter unseren Kunden:
Verschiedene gängige Möglichkeiten von Passermarken finden Sie hier als Download.

Große Karten haben oft mehr als 2 Passermarken. Größere Fine-Pitch-Bauteile werden oft mit einer lokalen Passermarke versehen. Da die Anforderungen einzelner Fertigungsbetriebe unterschiedlich sein können, besonders bei älterem Equipment die Anforderungen noch etwas spezieller sein können, erkundigen Sie sich im Zweifel vor Layoutfertigstellung.

Pastendruck

Siehe Lotpastendruck

PCB

(engl. Printed circuit board) Synonym für Leiterkarte

Pick&Place Verfahren

Bei der automatischen SMD-Bestückung *werden die Teile von einem Bestückkopf einzeln aus einer entsprechenden Verpackung (z.B. Blistergurt) entnommen ("gepickt") und auf der Leiterplatte platziert.

Pin-in-Paste-Technik

Siehe THR-Verfahren

Reflow-Verfahren

Lötverfahren, bei dem zuerst festes Lot in Pastenform auf die künftigen Lötstellen aufgetragen wird und dann aufgeschmolzen wird. Dazu muss die gesamte Baugruppe gegen die Löthitze beständig sein. Beim erschütterungsfreien Abkühlen bilden sich dann die eigentlichen Lötstellen aus.
Bevorzugt eingesetzt in der SMD-Bestückung*, fallweise aber auch bei der Bestückung von bedrahteten Bauteilen. - siehe THR-Bestückung

Reflow-Löten

Siehe Reflow-Verfahren

Reflow Prozess

Siehe Reflow-Verfahren

Röhrenlot

Synonym für Lotdraht

Schablonendruck

Siehe Lotpastendruck

Schaumfluxer

Vorrichtung, die aus einer Flussmittellösung einen Schaum erzeugt.
Dieser Schaum steht unter der Transportvorrichtung für Leiterkarten im Lötwellenbad an, so dass bei richtiger Schaumhöhe die Leiterkartenunterseite (Lötseite) leicht mit dem Flussmittel benetzt wird. Da die richtige Schaumführung etwas heikel ist und zudem sich Verunreinigen aus den Karten im Flussmittel anreichern, ist dieses preisgünstige Verfahren meist auf kleinere und vor allem ältere Anlagen beschränkt.

Schwallbad-Löten

Eine (bestückte) Leiterkarte wird auf der Lötseite (Unterseite) mit flüssigem Lötzinn beschwallt. Dazu wird das Lötzinn in einem Tiegel aufgeschmolzen und mit einer Zinnpumpe durch eine Düse gedrückt, so dass sich ein Schwall oder eine Welle formt.
Je nach Anwendung werden turbulente und/oder laminare Wellen eingesetzt. Eine Sonderform setzt anstelle einer breiten Schlitzdüse eine Vielzahl kleiner Lochdüsen ein.

Selektivlöten

Wellenlötung, bei der nur ein Teil der Lötseite der bestückten Karten mit dem flüssigen Lot in Berührung kommt. Entweder werden mit einer fast punktförmigen Düse oder einem kleinen bewegten Tiegel nur einzelne Stellen beschwallt oder Stellen, die nicht beschwallt werden sollen, werden vor dem Durchgang durch das Schwallbad abgedeckt, meist mit einer Lötmaske aus hitzebeständigem Material.
Beide Verfahren haben Einschränkungen und gewisse Anforderungen an das Layout.

Im weiteren Sinne ist auch das Handlöten ein Selektiv-Lötverfahren.

SMD

engl.Surface Mounted Device: auf der Oberfläche gelötete Teile.
Siehe auch SMD-Bestückung*

SMT

(engl. Surface Mounted Technologie) meist synonym für SMD gebraucht, auch wenn streng genommen das eine das Verfahren und das andere die Teile dazu bezeichnet.
Auch einige weitere Abkürzungen wie SMC tauchen gelegentlich auf.

Sprühfluxer

Vorrichtung, die eine Flußmittellösung auf die Lötseite von Leiterkarten aufsprüht. In der Regel vor der Vorheizung von Wellenlötmaschinen angebracht, wird das Lösemittel gleich nach dem Aufsprühen in der Vorheizung verdampft und das Flussmittel aktiviert, wonach die Karte sofort durch das eigentliche Lötbad fährt.
Da die Lösemittel meist alkoholischer Art sind, bilden sich brennbare Dämpfe, so dass ein Explosionsschutz erforderlich sein kann

Starr-Flex Technik

Kombination starrer und flexibler Teile in einer Leiterkarte. Der flexible Teil ersetzt oft ein Kabel.

THR-Verfahren

Leiterplatten werden an den Lötaugen für bedrahtete Teile einseitig mit Lotpaste bedruckt und die Bauteilbeine durch die Paste in die durchkontaktierten Bohrungen gesteckt.
Danach werden sie wie bei der SMD-Bestückung* im Reflow-Verfahren gelötet.
Anstelle der Lotpaste oder zusätzlich dazu können auch Lotformteile, kleine Stücke aus festem Lötzinn, an der zu lötenden Stelle platziert und mit aufgeschmolzen werden.
Diese Methode kann einen kompletten Wellenlötgang einsparen. Jedoch unterliegt sie einer Reihe von Einschränkungen: Nur wenige THT Bauteile vertragen die Reflow-Temperaturen. Meist werden nur Stecker für dieses Verfahren angeboten.
Typischerweise brauchen diese Lötstellen mehr Lot als SMD-Teile. Wenn THR-Bestückung gemeinsam mit feinstrukturierter SMD-Bestückung* durchgeführt werden soll, ist es oft nicht möglich, mit nur einer Schablonendicke die richtige Lotpastenmenge für alle Bauteile aufzutragen. Dann ist der Einsatz von Stufenschablonen erforderlich, die wiederum recht teuer sind und besondere Anforderungen an das Layout stellen.
Insofern hat sich die THR-Lötung noch kaum durchsetzen können.

THT-Verfahren

Bestücken von Leiterplatten mit Bauteilen mit Drahtbeinen in Durchstecktechnik. Gelötet wird meist im Schwallbad oder von Hand.

Wellenlöten

Synonym für Schwallbad-Löten