Trocken / Tempern

Leiterplatten sind hygroskopisch und können somit während des Transports oder der Lagerung Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen. Diese Feuchtigkeit kann beim Löten der Bauteile zu Delamination und anderen Schäden führen.

Um Ausfälle zu vermeiden sollten die Leiterplatten unmittelbar vor der Verarbeitung getrocknet werden um ihnen Feuchtigkeit zu entziehen.

Die Temperatur und die Haltezeit während des Trocknen werden durch die verwendeten Basismaterialien / Lagenaufbauten bestimmt. Hoch-Tg sowie halogenfreies FR4-Material oder auch Multilayer haben eine höhere Feuchtigkeitsaufnahme. 

Bitte beachten: Alle Angaben zum Trocken von Leiterplatten sind allgemeiner Natur. Sollten Sie bis jetzt ohne Trocknen / Tempern ausgekommen sein, müssen Sie Ihre Vorgaben nicht ändern. Das letzte Wort hat immer der Bestücker!

Leiterplatten trocknen

Um die Feuchtigkeit in der Leiterplatte so weit zu verringern, dass während des Lötens keine Delamination oder Ausgasung auftritt, wird in der Regel 2-4 Stunden bei 120°C oder in einem Vakuumofen 4 Stunden bei 80°C getrocknet. Vorgaben vom Bestücker sollten immer Vorrang haben.

Details: ZVEI Richtwerte – „Trocknen von Leiterplatten vor Löten“

Das Trocknen der Leiterplatten im Stapel ist nicht empfohlen (besser Schlitzbrett o.ä.). Für einen durchgängigen Trocknungsvorgang ist zudem darauf zu achten, dass die TOP- und BOT-Seite nicht mit flächigem Kupfer bedeckt ist. Ein Aufrastern der Fläche ist zu empfehlen.

Trocknungsempfehlung:

1- und 2-Lagen Leiterplatten: je nach Lagerzeit 
Multilayer Leiterplatten: Trocknen empfohlen 
Flex- und Starrflex: Trocknen zwingend notwendig

Leiterplatten tempern

Tempern steht für das Erwärmen der Leiterplatte mit erhöhten Temperaturen, meist Tg-Wert +10%. Es wird eingesetzt um mechanische Spannungen aus dem Material zu nehmen, welche sich in Verwölbungen und Verwindungen zeigen (Twist & Bow).

In der Leiterplatten-Produktion werden dicken Leiterplatten (z.B. >3.2mm) vor dem HAL-Prozess auf ca. 150°C getempert, um nahe an die Prozesstemperatur während des Verzinnens zu kommen und damit eine kurze Eintauchzeit zu erreichen. 

Grundsätzlich wird unterschieden zwischen Trocken und Tempern:

Definition Trocknen: Wärmebehandlung unterhalb Tg
Definition Tempern: Wärmebehandlung oberhalb Tg

TROCKNEN < Tg-WERT < TEMPERN

Der Tg-Wert einer Leiterplatte gibt die Glasübergangstemperatur des Basismaterials an, z.B. FR4 Standard: Tg 135; FR4 HTg: Tg 150, Tg 170, Tg180; Arlon: Tg 250; Rogers: Tg280; s. auch Leiterplatten-Material

Flex- / Starrflex Leiterplatten trocknen

Flex- und Starrflex Leiterplatten (Polyimid-Material) haben eine erhöhte Feuchtigkeitsaufnahme im Vergleich zu starren Leiterplatten. Hier ist ein Trocknen unbedingt zu empfehlen. Der Richtwert ist ca. 4-6 Stunden bei 120°C. Die Verarbeitung sollte unmittelbar nach der Trocknung erfolgen.

Bitte beachten

Innenliegende Flexlagen trocknen langsamer als außenliegende Flexlagen.
Vakuumtrocken bei niedrigerer Trockentemperatur ist nicht zu empfehlen.

Leiterplatten lagern

Leiterplatten sollten in luftdicht verpacktem Zustand an einem trockenen Ort, relative Luftfeuchtigkeit kleiner 50%, bei einer Temperatur von 18 - 22 Grad Celsius gelagert werden.

Die maximalen Lagerzeiten der jeweiligen Endoberflächen müssen beachtet werden. Wird die zulässige Lagerzeit überschritten, ist vor Bestücken und Löten unbedingt ein Löttest durchzuführen

Die Lagerzeit von Leiterplatten sollte so kurz wie möglich sein und dabei die FiFo-Regel („first-in“, „first-out“) beachtet. Idealerweise werden nicht verarbeitete Leiterplatten wieder in einem entsprechenden Schutzbeutel eingeschweißt.

Feuchtigkeitsaufnahme

Bei Lagerung mit 22°C und 50% rel. Luftfeuchte liegt die Sättigung bei 0,2% bis 0,3%
Bei Lagerung mit 40°C und 96% rel. Luftfeuchte liegt die Sättigung bei 0,3% bis 0,7%
Hoch-Tg und halogenfreies Material sowie Multilayer nehmen deutlich mehr Feuchtigkeit auf.

Hinweise

Der Trocknungsprozess muss durch den Verarbeiter / Bestücker qualifiziert werden. Die Trocknungsempfehlungen können nur als Anhaltswerte bzw. grobe Empfehlung verstanden werden.

Sowohl das Leiterplatten-Design als auch die spezifischen Umgebungs-, Trocknungs- und Lötbedingungen spielen eine große Rolle.

Multi-CB kann keine Garantie für die angegeben Werte übernehmen.