Relais-Tipp Was man bei der Verarbeitung von Lötrelais beachten sollte

Bei Verwenden von Lötrelais sollte nach Möglichkeit auf eine Reinigung der Leiterplatte verzichtet werden. Und auch bei Schutzlackierungen müssen bestimmte Punkte berücksichtigt werden. Im Artikel lesen Sie, welche das sind.

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Generell lassen sich Relais auf allen herkömmlichen Lötanlagen verarbeiten, soweit man die hierfür geeigneten Relaistypen ausgewählt hat. Bei gekapselten Relais ist die Wahl des Werkstoffes an die maximal vorkommende Prozesstemperatur angepasst.

Aufgrund der hohen Wärmekapazität eines Relais, verglichen mit den anderen Bauteilen auf der Leiterplatte, sollte eine entsprechende Vorwärmzeit gewählt werden. Die meisten Hersteller empfehlen, je nach Baugröße und Typ, Temperaturen die unterhalb von 130°C liegen. Die Vorwärmzeit sollte so angepasst werden, bis das Relais die gewählte Temperatur gerade erreicht hat. Denn eine zu lange Vorwärmzeit könnte die spezifizierte Leistung des Relais reduzieren.

Die Anschlussstifte dürfen nach der Bestückung der Leiterplatte zur Fixierung nicht umgebogen werden. Es kann hierbei zur Veränderung der Relaisparameter, sowie bei waschdichten Relais zur Beschädigung der Abdichtung führen.

Nach Möglichkeit sollten nur Lötprozesse verwendet werden, bei denen auf eine Reinigung der Leiterplatte verzichtet werden kann – sie schonen die Umwelt.

Vorsichtsmaßnahmen beim Waschen

Sollte das Waschen der Leiterplatte unvermeidbar sein, so sind abhängig von der Relaisausführung einige Vorsichtsmaßnahmen zu beachten.

• Die Relais sollten mindestens der Schutzklasse RTIII („waschdicht“ nach IEC61810) genügen.

• Die Reinigungsflüssigkeiten sollten nicht aus Aceton, Ethylacetat sowie wässrigen Laugen und Phenolverbindungen bestehen.

• Die Temperatur des Waschmediums als auch der Spülflüssigkeit sollte nicht zu stark von der Temperatur des Relais abweichen (etwa 10°C).

• Hochdruckreinigung sollte vermieden werden.

• Ultraschallreinigung sollte nur nach Rücksprache mit dem Komponentenhersteller durchgeführt werden.

Um bei ungünstigen klimatischen Umweltbedingungen die elektrische Isolation auf den elektronischen Baugruppen zu gewährleisten, werden diese mit Schutzlacken oder Vergussmassen versehen.

Jede Art der Schutzlackierung, ob es sich um ein physikalisch trocknendes, oxidativ-, chemisch- oder strahlungshärtendes Lacksystem handelt oder auch um Vergussmasse, muss frei von Silikonen sein.

Was bei Schutzlacken zu beachten ist

Es ist allgemein bekannt, dass silikonhaltige Dämpfe, die im Schalt-Lichtbogen zersetzt wurden, auf der Kontaktoberfläche isolierende Siliziumoxidschichten bilden und es somit, je nach betriebener Last, zu Feldausfällen kommen kann. Relais der Dichtheitsklassen RTII (fluxdicht) und RTIII (waschdicht) bieten keinen zuverlässigen Schutz gegen das Eindringen flüssiger oder dampfförmiger Silikone.

Ein weiterer Aspekt, den es zu beachten gilt, ist, dass der Lack auch zwischen Relaissockel und Leiterplatte kriechen kann. Dieser kann beim anschließenden Trocknungs- oder Aushärteprozess nicht vollständig aushärten. Je nach chemischer Zusammensetzung oder physikalischer Eigenschaft des Lackes kann dieser die Vergussmasse des Relais, die die Dichtigkeit des Relais am Sockel gewährleistet, angreifen. Über entstandene Haarrisse kann der noch nicht ausgehärtete Lack eindringen und das Relais ausfallen.

Generell werden Einkomponentenlacke, die mittels Sprüh- bzw. Tauchverfahren aufgetragen werden, empfohlen. Hierbei sind bisher Lacksysteme auf Epoxid- und Polyurethanharzbasis vorzuziehen.

Bei der Auswahl des Lackes sollte nicht auf die Kompetenz und Beratung der Zulieferer von Lacksystemen verzichtet werden und es sollten im Zweifel spezielle Eignungstests durchgeführt werden. Letztere können mit dem Relaislieferanten abgestimmt werden.

Falls die mit Relais versehenen Leiterplatten vergossen werden, sollten zusätzliche Tests zur Applikation durchgeführt werden, da der Wärmehaushalt bzw. die Wärmeabfuhr durch den Verguss erheblich verändert werden kann.

Zu allen obengenannten Punkten geben die Relais-Hersteller Hinweise in ihren Datenblättern, Datenbüchern als auch auf ihren Webseiten. Bei aufkommenden Unsicherheiten ist es am besten, sich direkt an die Hersteller zu wenden. //

* * Dr. Dietmar Tschierse arbeitet als Applikationsingenieur bei TE Relay Products in Berlin.