Halbleiter Schaltkreise werden von den Herstellern in Verschiedene Feuchtigkeitsklassen von MSL 1 bis 6 eingeteilt. Elektronische Bauteile sind nach der IPC-Norm in sechs Klassifizierungsstufen eingeteilt. Die Klasse-1 ist weitest gehend gegen die in Europa herschende relative Luftfeuchte von 30-60% unempfindlich und kann ohne besondere Vorkehrungen für die vom Hersteller empfohlene Lagerzeit offen gelagert werden.
Für die höchste Klassifizierungsstufe 6, dürfen diese feuchtigkeitsempfindliche SMD-Bauteile maximal 4 Stunden der Luftfeuchte ausgesetzt werden. Danach könnten “Popcorning”, Delaminierung bzw. Mikrorisse im Bauteil beim verlöten auftreten. Diese Gefahr hat sich durch Einführung der bleifreien Lötprozesse vergrössert.
Das bleifreie Lot erfordert eine circa 30-Grad C. höhere Prozesstemperatur im Ofen und führt zu schlagartige Verdampfung vorhandener Feuchtigkeit innerhalb des Bauteils. Da dieser eingeschlossene Wasserdampf nicht schnell genug aus dem Kunststoffgehäuse entweichen kann dehnt sich das Gehäuse nach außen aus. Dieser plötzlich ansteigende Druck kann zu einem oder aller drei der oben genannten Defekten führen. Die 30-Grad höhere Ofentemperatur lässt den Dampfdruck um bis zu 300% höher ansteigen, als bei dem verbleiten Lötprozess. Hitzeschäden führen über Kurz oder Lang zum Totalausfall des betroffenen Bauteils.
Ein zweiter störender Faktor, der zu schlechter Verlötbarkeit von Bauteilen führt und zu möglichen kalten Lötstellen ist die Oxidation der Lötanschlüsse.
Für die Oxidation von Metallen sind zwei Bedingungen notwendig, erstens Sauerstoff und zweitens Wasser. Eliminiert man eines der beiden Elemente, kann keine Oxidation statt finden. Den Sauerstoff zu eliminieren ist kostenaufwendig. Einfacher und wesentlich kostengünstiger ist es das Wasser bzw. Feuchtigkeit aus der Luft zu entfernen. Bei einer relativen Luftfeuchte unter 10% findet praktisch keine Oxidation mehr statt. Dr. Storage Trockenlagerschränke reduzieren die rel. Luftfeuchte auf unter 2%. Das hat den Vorteil, dass Bauteile die über die vorgeschriebene Lagerzeit in normal Luft gelagert wurden wieder in ihren Urzustand durch langsamen Entzug der Luftfeuchte zurückgesetzt werden können. Damit wird das Backen von den Bauteilen überflüssig. Denn Backen bei 100 Grad C. beschleunigt die Oxidation.
Neudeutsch “Traceability” oder wie nach Rohs und IPC-9000 geforderte Verfolgbarkeit der Verarbeitungsprozesse wird durch die Dr. Storage Trockenlagerschränke gewährleistet.
Die Temperatur und relative Luftfeuchte werden fortlaufend angezeigt und gespeichert. Zusätzlich gesichert durch eine Alarmfunktion die meldet wenn Sollwerte überschritten werden.Die im Schrank gespeichert Daten, können jederzeit abgerufen, und über den PC grafisch dargestellt oder ausgedruckt werden.
Dr. Storage Trockenschränke sind kostengünstig, umweltfreundlich und sehr sparsam im Stromverbrauch. Während der Trockenlagerschrank lediglich 2,5 kwH/Tag also circa 0,25 €/Tag Stromkosten verursacht liegen die Kosten bei der Lagerung in Stickstoff bei circa 8,5€/Tag (Verbrauch von 40 cbm Stickstoff/Tag). Die jährliche Ersparnis an den Laufenden Betriebskosten gegenüber einem Stickstoffschrank belaufen sich auf circa € 3.000,00.
Die andere Alternative, das Einschweißen mit Trockenmittel, ist Zeitaufwendig, bietet keine sichere Überwachung und ist nur dann eine kostengünstige Lösung wenn nur sehr wenige
SMD-Bauteile, gelegentlich verpackt und gelagert werden müssen.
Die Einschweißmethode kann schon aus Zeitgründen nicht für die Tägliche Ein/Auslagerung von SMD-Bauteilen empfohlen werden. Auch sind die Kosten für Beutel, Trockenmittel und Kontrollstreifen nicht zu vernachlässigen.
Für das tägliche Ein- und Auslagern von Bauteilen in einer protokollierten Fertigungsumgebung ist der Dr. Storage Trockenlagerschrank im Preis und Leistung nicht zu übertreffen. |
