THT-Fertigungslinie für hohe Stromspitzen

Was ist eine THT-Fertigungslinie?

Was macht eine THT-Fertigungslinie eigentlich so besonders? Dazu muss man zunächst einen kleinen Blick in die Geschichte der THT-Technologie, auch oft als Durchsteckmontage bezeichnet, nehmen.

Unter einer THT-Fertigungslinie versteht man die konventionelle Bestückung von Leiterplatten. Diese Technik, bereits mit Leiterbahnen und Löchern ausgestatteten Leiterplatten zu arbeiten, reicht bis in die späten 1960er zurück. Elektronische Bauelemente werden hier durch die Leiterplatte gesteckt und von unten festgelötet.

Der Lötvorgang wurde damals schon per Hand durchgeführt und wird in manchen Fällen heute noch vom geschulten Personal übernommen. Im Gegensatz dazu werden bei SMD elektronische Bauelemente nur auf und nicht durch die Leiterplatte gesteckt, heute größtenteils von Maschinen.

Einsatz in Leistungselektronik

Das macht die SMD- zwar nicht so aufwendig wie die THT-Fertigungslinie, aber dafür noch längst nicht so robust. In der Informationselektronik wird aufgrund der Einfachheit und Schnelligkeit eher zum SMD gegriffen. Die Leistungselektronik ist jedoch selbst über 50 Jahre nach der Entwicklung der THT-Fertigungslinie ohne diese nicht zu denken.

Bauteile der Leistungselektronik erfordern eine große Tragfähigkeit für Strom. Diese können nur bedrahtete Elemente leisten, die beim SMD-Verfahren nicht angebracht werden. 

Bei SMD werden stattdessen lötfähige Anschlussflächen auf der Leiterfläche miteinander verbunden. Diese Lötstellen können aber den Nachteil haben, nicht die gleiche Stromlast wie ein bedrahtetes elektrisches Bauelement tragen zu können. Da insbesondere die anspruchsvollen Baugruppen der Leistungselektronik einer solchen Belastung ausgesetzt sind, kommt man beim Verlöten zwischen Leiterplatte und Bauteil auch heute nicht um die THT-Fertigungslinie herum.

THT mit Wellenlöten

Zur THT-Fertigungslinie gehört eine Reihe an Lötverfahren, die je nach Anforderung den passenden Einsatz finden. Bevor gelötet werden kann, wird die Leiterplatte an unseren halbautomatischen Bestückungsplätzen vorbereitet. Als gängiges Verfahren wird das Wellenlöten, ebenfalls bekannt als Schwalllöten, verwendet. 

Beim Wellenlöten wird die bestückte Platine zunächst mit einem Flussmittel bestrichen und anschließend vorgewärmt. Dann geht es in einem Transportrahmen in einer Führungsschiene über die Lötwelle, welche die Elektronikbauteile der THT-Fertigungslinie mit der Leiterplatte verbindet. Zum Schluss erfolgt nur noch die Abkühlung der fertigen Leiterplatte.

Vorheizen und Abkühlung nehmen beim Wellenlöten eine wichtige Rolle ein. Beim Vorheizen werden zunächst Lösungsmittelanteile des Flussmittels verdampft und die Leiterplatte auf die richtige Löttemperatur gebracht, um Schäden am Werkstück zu verhindern. 

Der Temperaturunterschied zwischen Lötvorgang und Platine sollte möglichst keine Differenz von 120 °C überschreiten. Die Kühlung nach dem Lötvorgang hält die thermische Belastung auf einem vertretbaren Niveau und verhindert auch auf diese Weise Schäden.

Selektivlötanlage und manuelles Löten

EPH elektronik setzt bei seiner THT-Fertigungslinie zusätzlich eine Selektivlötanlage an, die darauf spezialisiert ist, nur bestimmte Bereiche der Leiterplatte zu bearbeiten. Der effektiv verlötete Bereich kann hier aufgrund einer genauen Lötdüsenform der Welle nur wenige Quadratmillimeter groß sein.

Bei Bedarf kann auch bei der THT-Fertigungslinie per Hand gearbeitet werden. Insbesondere ältere Baugruppen, deren Layout nicht mehr geändert werden kann, können nicht vollautomatisiert gelötet werden.

EPH elektronik setzt auch beim Handlöten auf beste Qualität und arbeitet nach dem IPC-A-610 Standard inklusive zertifiziertem Inhouse-Trainer für das Personal.

Unsere Experten von EPH elektronik können nicht nur bei der THT-Fertigungslinie mit Ihnen zusammenarbeiten. In unserem Angebot unterstützen wir Sie auch gerne bei den Prozessen von der Entwicklung bis hin zur wirtschaftlichen Serienproduktion Ihrer Innovation.