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Komplettlösung für bleifreies Löten

Rework-System für High-End-Anwendungen
Komplettlösung für bleifreies Löten

Das neue Rework System IR/PL 650 A ist das jüngste Mitglied der Rework-Produktfamilie aus dem Hause Ersa. Es ist die Antwort für alle industriellen Anwender, denen sich die Aufgabe des Reparaturlötens an großformatigen SMT Baugruppen mit einem variablen Bauteilspektrum stellt. Diese dritte IR Rework-Systemgeneration bietet gegenüber ihren patentierten Vorgängern drei Technologieinnovationen: DynamicIR, Multi True Closed Loop Control und IntelligentIRS.

Ersa, Wertheim

Damit ist das System bestens gerüstet für die künftigen Anforderungen des bleifreien Lötens, und stellt somit die professionelle Komplettlösung für industrielle Anwender im Bereich des Reparaturlötens dar.
IR 650 A Rework System
Mit einer Aufnahmekapazität für Platinen bis zu einer Abmessung von 460 x 560 mm öffnet das IR/PL 650 A Horizonte. Es ermöglicht Reparaturlötaufgaben an Baugruppen, die für bisherige Reworksysteme zu groß und zu massereich waren. Die schonende und effiziente Heiztechnologie der mittelwelligen Infrarotstrahler wurde im IR 650 A weiter entwickelt und an den modernen, bleifreien SMT-Reflow-Prozess angepasst. Mit einer Gesamtheizleistung von 4600 W in insgesamt neun Zonen stellt das System auch für Anwendungen mit extrem hohem Wärmebedarf Energie für den bleifreien selektiven Rework-Prozess zur Verfügung.
Den höchst unterschiedlichen Anforderungen der Erwärmung einer bestückten Platine entspricht das im IR 650 A erstmals realisierte, dynamische Heizprinzip „DynamicIR“.
Dabei erfolgt die Verteilung der Heizenergie je nach Bedarf zwischen den einzelnen Modulen der oberen und unteren Heizzonen. So ist es möglich, die Wärmeenergie während des Lötvorgangs optimal auf der Platine zu verteilen, und diese besonders schonend und gleichmäßig zu erwärmen.
Das Prinzip von DynamicIR
Die Echtzeit Temperaturregelung der Platine und der Bauteile ist das oberste Ziel beim Rework. Mit dem System wird die Problematik des selektiven Reflows bei Rework-Anwendungen mit einem vollkommen neuen und einzigartigen Konzept gelöst. Die sichere und bewährte IR-Heiztechnologie mit mittelwelligen Strahlern ermöglicht eine gleichmäßige Wärmeverteilung auf der Ober- und Unterseite der Platine sowie der Bauteile. Die DynamicIR Technologie ermöglicht eine vollautomatische dynamische Regelung der IR-Heizstrahler auf der Oberseite (1400 W/60 mm x 120 mm) und der Unterseite (3200 W/350 mm x 450 mm) – und zwar abhängig von der aktuellen Bauteiltemperatur und dem Temperaturprofil. Das Heizsystem dieses selektiven Reflow-Systems besteht aus vier einzeln ansteuerbaren Heizzonen auf der Oberseite und fünf Heizzonen auf der Unterseite. Abhängig von der Platinengröße, der thermischen Masse und der Bauteilgröße (das Spektrum reicht von hochpoligen, bedrahteten Bauteilformen über sämtliche BGA-Derivate bis hin zu Sonderbauteilen wie Steckern oder Sockeln bis zu einer Größe von 60 x 120 mm), gewährleistet die DynamicIR Technologie, dass die erforderliche Heizenergie am richtigen Ort zur richtigen Zeit zur Verfügung steht. Damit ist garantiert, dass das Bauteil und die Platine genau im festgelegten Temperaturprofil liegen. In Kombination mit der Möglichkeit hohe oder flache Temperaturkurven zu fahren, realisiert die Technologie geringste Temperaturunterschiede innerhalb der Bauteile, und reduziert die Wölbung von Platinen deutlich (Bild 2).
Die höhere Arbeitstemperatur und das kleinere Prozessfenster machen bleifreie Rework-Prozesse zur echten Herausforderung. Das Überhitzungsrisiko für benachbarte bzw. rückseitige Bauteile ist erheblich höher. In diesem Zusammenhang ist die Echtzeit Temperaturregelung der IR Rework-Systeme an Platine und Bauteilen ein weiterer strategischer Vorteil. Der Einlöt- oder Entlötvorgang bis hin zur aktiven Baugruppenkühlung, erfolgt vollautomatisch im geschlossenen Regelkreis (True Closed Loop Control).
Das Prinzip der Multi True Closed Loop Control
True Closed Loop Control bedeutet, dass die Echtzeittemperatur des Bauteils mit Hilfe des patentierten kontaktlosen IRS Infrarotsensors erfasst wird. Diese Temperatur wird dann zur Steuerung des Heizsystems oder zur aktiven Baugruppenkühlung eingesetzt.
Das neuartige IntelligentIRS ermöglicht durch eine Bauteiltabelle bzw. durch eine Bauteil-spezifische IRS-Kalibrierung noch exaktere Temperaturmessungen. Die DynamicIR Heiztechnologie kann entweder über den IRS-Sensor oder ein beliebiges anderes Thermoelement geregelt werden, wodurch jederzeit perfekte Temperaturprofile gewährleistet sind. Die Multi True Closed Loop Control baut auf diesem Prinzip auf, und erweitert es mit bis zu vier zusätzlichen Thermoelementen. Die Zuweisung von Limitwerten für diese zusätzlichen Sensoren verhindert über das vollautomatische Heizsystem, dass nebeneinander liegende Bauteile, bzw. Bauteile auf der Platinenrückseite überhitzt werden, und somit ein Arbeiten außerhalb des festgelegten Bleifrei-Prozessfensters ausgeschlossen wird. Damit ist höchste Rework-Prozesssicherheit gewährleistet (Bild 3 a und 3 b).
Reflow Prozess Kamera
Die Beobachtung der Lötstelle erhöht die Prozesssicherheit, und bietet dem Anwender die Möglichkeit, den Reparaturprozess vollständig zu dokumentieren. Dank einer hochwertigen Motorzoomkamera mit bis zu 300facher Vergrößerung und einem starken regelbaren LED-Ringbeleuchtungssystem, kann die Lotschmelze auch an kleinsten Bauelementen visualisiert werden.
Zusammen mit der mehrkanaligen Temperaturerfassung werden so schon beim ersten Lötvorgang die optimalen Prozessparameter genutzt, nötigenfalls online angepasst, und für Folgeprozesse gespeichert.
Bauteilplatzierung
Das Gesamtsystem besteht aus vier Modulen: dem IR 650 A Selective Reflow-Modul, dem RPC Reflow-Prozesskameramodul, dem PL 650 A Präzisionsplatziermodul und dem IRSoft Software-Modul.
Das PL 650 A ist ein hochpräzises Platziersystem der zweiten Generation. Es kann ein breites Bauteilspektrum (von 1 x 1 mm bis 60 x 60 mm Größe) verarbeiten, bietet einen hohen Automatisierungsgrad und eine sehr gute Wiederholgenauigkeit. Bei Gesamtvergrößerungen bis zu 300 x erlaubt die Motorzoomkamera eine hochgenaue Ausrichtung der Bauteilanschlüsse zu den Landeflächen. Die Bildqualität wird durch eine kontraststarke, getrennt regelbare, zweifarbige LED-Beleuchtung von vier Seiten unterstützt. Die AutoFokus-Funktion und die Möglichkeit einen automatischen Weißabgleich durchführen zu lassen, bieten weitere Möglichkeiten, die Bildqualität an veränderliche Bedingungen anzupassen. Besonders komfortabel für den Anwender stellt sich auch die Betriebsart „Auto Pick&Place“ dar, die wiederholgenaue und exakte Ergebnisse (Genauigkeit ± 0,010 mm) garantiert (Bild 4).
Komfortable Software
Pünktlich zur Markteinführung des IR/PL 650 A steht auch eine vollständig überarbeitete, neue Version der Steuerungs- und Dokumentationssoftware IRSoft zur Verfügung. Diese bildet die Benutzerschnittstelle für das IR/PL 650 A System, überwacht den Lötvorgang, und dient der umfassenden Prozessdokumentation. Dank der bedienfreundlichen Oberfläche eignet sich IRSoft sowohl für Einsteiger, als auch für Anwender mit hohen Profil- und Dokumentationsansprüchen. Das Maß an Flexibilität und diverse Anpassungsmöglichkeiten durch den Anwender machen die datenbankfähige Software zu einem wertvollen Tool im effizienten Reworkprozess.
SMT, Stand 9-330
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