Im neuen Reflow-Lötsystem VisionXP+ sind die Ergebnisse der Forschung und Entwicklung der Vergangenheit eingeflossen. Das Ergebnis eine Anlage mit der sich bis zu 20 % Energie einsparen lässt, verspricht Rehm. Um das Einsparpotential zu ermitteln und die unterschiedlichen Möglichkeiten der Realisierung zu eruieren, war es zuerst notwendig eine umfassende Energiebilanz einer Reflowlötanlage zu erstellen. Hauptbestandteile dieser Betrachtung der Energieströme rund um das Reflowlöten sind der Energieaufwand, der benötigt wird, um die Baugruppe fehlerfrei löten zu können, sowie die Energie, die dazu benötigt wird, um eben diese Baugruppe wieder soweit abzukühlen, dass sie optimal weiterverarbeitet werden kann. Hierbei gibt es Parameter, die nicht beeinflusst werden können, wie etwa den Schmelzpunkt des Lotes sowie die Größe der Baugruppe, Bestückdichte und Bauteilgrößen des Boards. Diese sind vorgegeben und beeinflussen das Lötprofil und somit die zur Erreichung des optimalen Profils notwendigen Ofensettings wie: Temperatur, Transportgeschwindigkeit und Abkühlgradient. Ohne diese Prozessparameter zu beeinflussen, wurden Möglichkeiten erarbeitet, die Anlage so zu optimieren, dass Energieeinsparung bei gleichbleibender Qualität der Lötstellen möglich ist.
Hochwertige und effiziente Isolierung
Ein Reflowlötsystem besteht zum größten Teil aus der Prozesskammer. In dieser müssen Temperaturen von bis zu 240 °C über die gesamte Produktionszeit gehalten werden. Damit die Temperatur in der Prozesskammer möglichst stabil bleibt, wurde die Dämmung zwischen Prozesskammer und Außenhaut der Anlage deutlich verbessert. Dies hat gleich mehrere Vorteile: zum einen wird weniger elektrische Energie für das Aufheizen der Kammer benötigt, zum anderen wird die Abwärme in den Raum vermindert, wodurch die Hallenklimatisierung reduziert wird. Dies bedeutet weniger laufende Betriebskosten sowie reduzierte Investitionskosten für die Haustechnik. Einsparungen von bis zu 12 % vom Gesamtenergieverbrauch wurden hier gemessen.
Gute Zonentrennung und Lüfterregelung
Alle Heizzonen in der Prozesskammer sind individuell regelbar und thermisch voneinander getrennt, dies minimiert die thermische Beeinflussung von benachbarten Zonen. Eine flexible Profilführung und ein stabiler Reflowprozess werden dadurch gewährleistet. Das spezielle Design der Lochdüsenfelder bietet einen homogenen Wärmeeintrag des Prozessgases über die gesamte Prozesszone und dadurch eine absolut gleichmäßige Erwärmung der Baugruppe. Das Resultat ist eine sehr gute Prozessstabilität bei kleinstem DeltaT. Diese optimale Wärmeübertragung auf die BG (Temperaturprofil) kann exakt anhand der Lüfterfrequenzen gesteuert werden. Mit der Drosselung der Lüfterfrequenzen im Standby-Betrieb lassen sich bis zu 18 % einsparen. Zudem wurde die Luftumwälzung der Zonen so optimiert, sodass die Frequenzen um 10 % reduziert werden konnten. Dies bedeutet Energieeinsparung bei zusätzlicher Lärmreduzierung.
Ausgeklügelte Kühlstrecke
Auch wurde die Kühlstrecke modifiziert, wodurch nun unterschiedliche Möglichkeiten zur Verfügung stehen, um die Baugruppen gemäß den zulässigen Vorgaben herunter zu kühlen. Je nach Anlagenlänge ist die Kühlstrecke zwei bis vierstufig ausgeführt. Durch getrennt regelbare Lüfter in den einzelnen Zonen hat der Anwender die Möglichkeit diese exakt zu regulieren und den Kühlgradienten entsprechend zu beeinflussen. Bei sehr massereichen Boards oder großen Bauelementen reicht diese Kühlleistung jedoch manchmal nicht aus, um den geforderten Kühlgradienten einzuhalten. Neben der Standard-Kühlstrecke kann dann zusätzlich eine Unterseitenkühlung eingesetzt oder eine verlängerte Kühlstrecke angebaut werden. In ganz speziellen Fällen ist es möglich, zusätzlich die Unterseitenkühlung und die verlängerte Kühlstrecke zu kombinieren.
Filterüberwachung mit aktiver Lüfternachregelung
Da in diesem Bereich der Anlage auch das Residue-Management eine große Bedeutung hat, kann eine Volumenstromnachregelung eingebaut werden. Diese sorgt für ein gleichbleibendes Abkühlergebnis und kann durch die Menge des umgewälzten Kühlstreckenvolumenstroms die Filterverschmutzung kontrollieren. Der Grad der Verschmutzung wird in der Software angezeigt und ein notwendiger Filterwechsel rechtzeitig angekündigt. Durch die stabile und zuverlässige Messtechnik werden so Wartungsintervalle verkürzt, Wartungsaufwand minimiert und die Prozessstabilität verbessert.
Monitoringtools zur Verbrauchsmessung
Die VisionXP+ verfügt zudem über zahlreiche weitere Monitoring-Tools, die zum energieeffizienten Löten beitragen. Der Stand-By–Betrieb sorgt für Energieeinsparung durch Reduzierung der Lüfterfrequenzen, wodurch bis zu 18 % weniger erreicht werden können. In Verbindung mit einer Stickstoffregelung kann zudem Stickstoff eingespart werden, was zusätzlich die Betriebskosten senkt. Optional sind für die VisionXP+ eine Stromverbrauchs- und eine Stickstoffverbrauchsmessung sowie ein Kältemengenzähler verfügbar. So hat der Kunde einen besseren Überblick über die anfallenden Verbräuche pro Baugruppe, die dann entsprechend bei der Berechnung der Herstellkosten und weiteren Kalkulation berücksichtigt werden können.
(mrc)
