Warum die meisten SMT-Heizungen versagen – und wie wir sie repariert haben
Wir haben einige Zeit damit verbracht, 2.000 verschiedene SMT-Werkstätten zu besuchen. Wir wollten herausfinden, warum herkömmliche Infrarotlampen in Großserienanlagen ständig versagten oder nicht richtig funktionierten.
Es stellte sich heraus, dass die meisten serienmäßigen Heizungen einfach nur improvisieren. Sie berücksichtigen nicht wirklich, wie eine moderne Leiterplatte Wärme speichert und weiterleitet. Deshalb haben wir auf die Angabe der Leistung in Watt verzichtet und stattdessen auf die Wärmestromdichte geachtet. Das ist ein großer Unterschied – doch er verändert alles.
Die Logik hinter der Wärmeabgabe
Wenn man eine moderne SMT-Anlage betreibt, kennt man das Problem der schlechten Wärmeabgabe durch die Lötpaste. Man muss die Leiterplatte schnell auf die erforderliche Temperatur bringen.
Wir entschieden uns für Kurzwellen-Infrarotquarztuben. Der Grund? Diese Tuben dringen tatsächlich in den Substrat der Leiterplatte ein, anstatt nur die Oberfläche zu erwärmen. Dadurch kann die Wärmequelle näher an die Arbeitsstelle gebracht werden. Weniger Abstand bedeutet weniger Wärmeverlust – und mehr Wärme kommt genau dorthin, wo sie benötigt wird.
Ein wichtiger Hinweis: Achten Sie auf die Stromversorgung. Sie muss zur spezifischen Spannungsabfallwerte der Lampe passen. Wenn die Leistung zu gering ist, wird die gewünschte Temperatur nicht erreicht. Wenn die Leistung zu hoch ist, müssen die ausgebrannten Glühfäden alle paar Wochen ersetzt werden.
Hardware, die wirklich langlebig ist
Wärme ist für Materialien sehr hart. Wir verwenden daher Quarzglas mit dicken Wänden – dieses kann die Belastungen durch schnelles Erhitzen und Abkühlen ohne Risse überstehen.
Doch der eigentliche Problemfaktor sind die Anschlüsse. Dort versagen die meisten Systeme. Wir wechselten auf verstärkte R7- und Sk15-Basiskomponenten. Dadurch verhindern diese Komponenten, dass die Kontakte oxidieren oder locker werden, während die Maschinen den ganzen Tag über arbeiten.
Je nachdem, was Sie bauen, könnte es sinnvoll sein, eine spezielle Beschichtung zu verwenden, um das Emissionsspektrum zu verändern. Dadurch kann die Lötpaste effektiv erhitzt werden, ohne dass die FR-4-Leiterplatte beschädigt wird. Es handelt sich dabei um einen Kompromiss – man verliert zwar etwas an Wärmeleistung, doch die Lampen halten viel länger.
So funktioniert es in Ihrer Anlage
Man kann diese Komponenten nicht einfach in irgendeine Maschine einbauen und schon ist alles in Ordnung. Hochdichte Infrarotarrays erzeugen eine enorme Menge an Wärme. Wenn die Kühlfans nicht ausreichen, schalten die Steuergeräte die Maschine aus. Das möchte man natürlich vermeiden.
Achten Sie außerdem darauf, dass die Verkabelung für die maximalen Ströme geeignet ist. Sonst entstehen Spannungsabfälle – und das Problem mit unzureichender Wärmeabgabe tritt wieder auf.