Wie man Infrarotheizung im SMT-Bereich effektiv einsetzt
Wir haben viel Zeit investiert – wirklich viel Zeit – in insgesamt etwa 2.000 verschiedenen SMT-Werkstätten. Wir wollten herausfinden, warum die meisten herkömmlichen Heizgeräte bei der Reparatur von Geräten auf der Werkbank einfach nicht ausreichen.
Das Problem ist, dass die meisten Standardlampen für Labore konzipiert sind – nicht für die Produktionsumgebung. Sie berücksichtigen nicht, wie moderne Leiterplatten Wärme speichern, oder die hohe Präzision, die bei der Reparatur von Smart-Home-Geräten erforderlich ist. Im Grunde genommen geht es um zwei Dinge: Wie breitet sich die Wärme aus und wie lange dauert es, bis die gewünschte Temperatur erreicht wird.
Der Trick zur Erhöhung der Heizdichte
Beim SMT-Service möchte man die gewünschte Temperatur erreichen, ohne dabei die gesamte Leiterplatte zu überhitzen. Deshalb nutzen wir Kurzwellen-Infrarotstrahlung. Dadurch kann die Wärme direkt auf die Verbindungsstellen zwischen den Bauteilen gerichtet werden. Wenn man eine Lampe mit zu geringer Leistung verwendet, schmilzen die Kunststoffkomponenten um den Chip herum, bevor der Lötstoff überhaupt flüssig wird.
Durch den Einsatz von Hochleistungsquartstuben kann man viel Energie in einem kleinen Raum unterbringen. Das ist präzise und schnell – außerdem bleibt der Rest der Leiterplatte unbeschädigt.
Materialien wählen, die langlebig sind
Wir verwenden hochreines Quarzglas, denn dieses kann plötzliche Temperaturänderungen ohne Beschädigung aushalten. Ich habe schon viele Werkstätten gesehen, denen Probleme mit Lampen entstanden sind, die viel zu früh defektiert sind – einfach weil die Anschlüsse von minderer Qualität waren. Wir verwenden daher standardisierte R7- oder Sk15-Sockel. Warum? Weil man im Falle eines Defekts einfach eine neue Lampe einsetzen kann. Niemand möchte seinen Nachmittag damit verbringen, eine ganze Anlage neu zu verdrahten.
Außerdem haben wir festgestellt, dass das Auftragen einer bestimmten Schicht auf die Tube das Strahlungsspektrum verändert. Dadurch kann die Wärme gezielt auf den Lötstoff gerichtet werden – anstatt nur die Leiterplatte zu erwärmen.
Die Realität: Vorteile und Nachteile
Hochleistungs-Lampen sind zwar ideal, um die Arbeitsabläufe zu beschleunigen – doch es gibt auch Nachteile. Wenn man so viel Leistung in einen kleinen Reparaturkopf leitet, wird es sehr heiß. Wenn die Belüftung oder Kühlfans nicht ausreichen, kann der Heizkörper beschädigt werden – oder schlimmer noch: Das Gerät selbst wird beschädigt.
Wenn die Kühlung unzureichend ist, muss man die Leistung reduzieren. Dadurch werden die Bearbeitungszeiten länger. Es handelt sich dabei um ein Gleichgewicht – aber nur eine richtige Luftzirkulation macht das gesamte System nutzbar.