Lassen Sie uns über die Infrarotheizung in der SMT-Technologie sprechen – und warum die meisten Anwendungen damit scheitern.
Ich habe in etwa 2.000 verschiedenen SMT-Werkstätten gearbeitet. Eines ist mir klar geworden: Es gibt eine große Lücke zwischen dem, was die Herstellerversprechen, und dem, was tatsächlich passiert.
Zu viele Werkstätten haben Probleme mit ungleichmäßiger Wärmeverteilung oder zu starken Temperaturschwankungen. Meistens liegt das daran, dass die Heizlogik nicht zur Dichte der verwendeteten Leiterplatten passt.
Die richtige Wärmestärke finden
Wenn man verhindern will, dass die Lötmasse zusammenfällt, muss die Wärme schnell zugeführt werden. Deshalb nutzen wir Kurzwellen-Infrarotstrahler. Sie können die Wärme viel schneller in das PCB-Substrat leiten als konventionelle Heizzonen.
Aber hier kommt das Problem: Man muss die Leistung im Gleichgewicht zu der Länge des Strahlers halten. Wenn man Hochleistungsstrahler in einen kleinen Raum unterbringt, entsteht eine sehr hohe Wärmestärke. Das ist zwar gut für die Geschwindigkeit – doch es hat auch Nachteile. Wenn die Kühllüfter nicht stark genug sind, um die entstehende Wärme abzuführen, führt das zum Versagen des Geräts.
Intelligente Steuerung versus „Jagzeiteffekt“
Ein Heizgerät ist im Grunde nutzlos, wenn die Steuereinheit schlecht ist. Wir verwenden digitale PID-Steuerungen, damit der lästige „Jagzeiteffekt“ vermieden wird – bei billigen Thermostaten schwankt die Temperatur ständig. Indem man einen K-Typ-Thermoelement nur 2 mm von der Leiterplatte entfernt platziert, kann die Steuereinheit die Leistung in Millisekunden anpassen.
Das Ergebnis: Eine konstante Temperatur.
Mit einem einfachen Ein-/Aus-Schalter kommen man auf Temperaturenschwankungen von 10–15 °C. Das ist eine tolle Möglichkeit, empfindliche Komponenten zu zerstören.
Die Realität
Die ehrliche Wahrheit ist: Man kann weder sofortige Hitze noch ein Gerät haben, das ewig hält. Wenn man einen Quarzstrahler auf seine maximale Spannung bringt, entsteht zwar mehr Wärme – doch der Filament geht kaputt. Das bedeutet, das Gerät wird früher kaputtgehen.
Wir empfehlen, die Lampen bei etwa 85 % der maximalen Leistung zu betreiben. Dadurch verliert man zwar etwas an Höchstemperatur – doch man gewinnt Tausende von Betriebsstunden.
Es handelt sich dabei um eine einfache Entscheidung zwischen hoher Leistung und dem Aufwand, regelmäßig die Lampen auszutauschen. Wir bevorzugen die konstante Leistung.