Dla wielu producentów największym dotychczasowym wyzwaniem było zaprojektowanie systemów lutowania w oparach, w sposób, który minimalizuje przestoje na liniach produkcyjnych. Piece konwekcyjne radzą sobie z tym problemem lepiej, ponieważ płytki są załadowywane i wyładowywane jedna po drugiej, co jest możliwe dzięki wydłużeniu maszyny i zwiększeniu liczby stref w piecach. Lutowanie w oparach działa jednak inaczej. Indywidualne pakiety są zazwyczaj transportowane w maszynach na specjalnych ramkach. To prowadzi do tego, że większa ilość podzespołów może być jednocześnie lutowana w jednej komorze. Załadowanie i wyładowanie ramek zajmuje jednak cenny czas, a nadjeżdżające nowe płytki z maszyn pick & place muszą czekać, aż piec zakończy swój cykl pracy.

W firmie IBL-Löttechnik GmbH dyskusje na temat skrócenia cyklu pracy, którego rozwiązanie nie było łatwe, były zawsze gorącym tematem w dziale konstrukcji. Wprawdzie producent wprowadził na rynek maszyny serii CX, w których osiągalny cykl pracy wynosi około 20 sekund, jednak okazało się to niewystarczające, aby utrzymać go we współpracy z nowoczesnymi i wydajnymi maszynami pick & place. Sytuacja zmieniła się od czasu wprowadzenia na rynek innowacyjnego, wysoko wydajnego pieca inline CCS100.

Przełomowe osiągnięcia IBL w konstrukcji i połączeniach

Firma IBL-Löttechnik GmbH, założona w 1987 roku, od samego początku specjalizuje się w konstrukcji i produkcji pieców do lutowania w oparach. Przez lata firma opracowała wiele przełomowych rozwiązań, zarówno w postaci systemów „Batch”, jak i „Inline”, które wprowadziła na rynek. Wszystkie te rozwiązania mają jedną wspólną cechę: lutowanie odbywa się w nasyconej i obojętnej atmosferze, bez konieczności stosowania azotu.

Szybki rozwój coraz mniejszych komponentów, które są montowane na płytkach razem z dużymi elementami, oraz wprowadzenie bezołowiowych past lutowniczych, postawiło przed producentami nowe wyzwania. Technologia lutowania w oparach szybko zyskała uznanie jako niezawodna metoda, szczególnie w przemyśle lotniczym, gdzie wymagana jest najwyższa jakość.

Ciężkie płytki wielowarstwowe z różnorodnymi komponentami na małej przestrzeni są idealne do lutowania w piecach kondensacyjnych. Firma IBL zastosowała opatentowany, pozbawiony wibracji system transportu, który szybko stał się standardem we wszystkich jej systemach. Ponadto, producent posiada ponad 50 patentów, które znajdują zastosowanie w produkowanych maszynach. Lutowanie w oparach, w systemach firmy IBL, oferuje wiele zalet istotnych dla jakości, w tym brak przegrzewania komponentów, ponieważ środek wykorzystywany do generowania oparów ma bardzo stabilny punkt wrzenia, co gwarantuje jednolitą temperaturę dla wszystkich komponentów.

Płytki są transportowane do strefy procesowej za pomocą specjalnych prowadnic. Umieszczenie produktów w oparach, zapewnia równomierny i bardzo efektywny transfer energii cieplnej. W odróżnieniu od pieców konwekcyjnych, w których podzespoły nagrzewają się stopniowo w strefach, w piecach IBL całe płytki znajdują się w komorze procesowej, co zapobiega nierównomiernemu rozkładowi temperatur. Im głębiej podzespół jest zanurzony w oparach, tym szybciej następuje przekaz energii cieplnej.

„Soft Vapor Phase” (SVP) dla najwyższej jakości lutowania i efektywności energetycznej

Opatentowana technologia „Soft Vapor Phase” (SVP) zapewnia równomierny wzrost temperatury. Dzięki zintegrowanym czujnikom termicznym, cykle lutowania mogą być niezawodnie rejestrowane i powtarzane. Pozbawiony wibracji system transportu ułatwia tworzenie niezawodnych profili Ramp to Peak (RP) oraz Ramp to Soak Spike (RSP).

Po zakończeniu procesu lutowania produkt jest schładzany w osobnej komorze. Na ogół, lutowanie w fazie gazowej gwarantuje najwyższą jakość lutowania. Proces lutowania w próżni, jedyna metoda niemal całkowitego wyeliminowania pustek w połączeniach lutowniczych (voids), jest realizowany przez zintegrowaną jednostkę próżniową podczas fazy rozpływu (liquidus).

Pomimo wysokich temperatur w komorze procesowej, zużycie energii jest znacznie niższe niż przy lutowaniu konwekcyjnym. Komora procesowa jest specjalnie izolowana, a płaszcz parowy jest utrzymywany na odpowiednim poziomie poprzez ukierunkowane chłodzenie. System transportowy produktów może pomieścić kilka płytek drukowanych jednocześnie, co zwiększa efektywność procesu lutowania.

System CCS100: Wydajność i Precyzja na Nowym Poziomie

CCS100, podobnie jak wcześniejsze maszyny firmy IBL, wykorzystuje jedną komorę lutowniczą. Komora ta została znacznie powiększona dla nowego, wysokowydajnego systemu, a dzięki zastosowaniu systemu wielu ramek, czas procesu został zminimalizowany. System inline składa się z kilku modułów, w tym strefy buforowej dla płytek drukowanych, stacji załadunku, komory procesowej, modułu chłodzącego, stacji rozładunku oraz transportu powrotnego nośników.

CCS100 oferuje najszybsze czasy cyklu pracy, osiągając rezultat10-12 sekund dla płytek wielkości karty płatniczej. Maszyna została zaprojektowana do pracy w sytemie 24/7 i charakteryzuje się wyjątkowo wysoką wydajnością oraz niezawodną jakością lutowania. Nowoczesny system sterowania umożliwia precyzyjną kontrolę procesu oraz podgląd parametrów i etapów w dowolnym momencie, a zarządzanie danymi odbywa się za pomocą zintegrowanego panelu dotykowego HMI o przekątnej 21,5 cala.

Nowoczesne technologie IBL w ofercie PB Technik

IBL znajduje się teraz na czele innowacyjności dzięki znacznemu skróceniu czasów cyklu pracy, powiększeniu ramek lutowniczych i skróceniu czasów transferów dzięki systemowi wielu ramek. Na przykład, jeden nośnik może jednocześnie pomieścić 24 produkty o wymiarach 160 x 100 mm. Dzięki regularnemu ładowaniu i rozładowywaniu ramek możliwe są cykle trwające zaledwie 10 sekund na płytkę.

Uzyskana jakość lutowania, niskie zużycie energii, niemal całkowite wyeliminowanie potrzeby poprawek oraz przyjazny dla środowiska proces sprawiają, że piece lutownicze IBL cieszą się dużym zainteresowaniem na rynku światowym. System lutowania w oparach CCS100 wkrótce będzie dostępny także z modułem komory próżniowej, co otworzy nowe możliwości technologiczne.

Produkty firmy IBL, w tym nowoczesne systemy lutowania w oparach, są dostępne w ofercie PB Technik. Dzięki współpracy z producentem firma zapewnia dostęp do najnowszych innowacji w dziedzinie lutowania, umożliwiając klientom korzystanie z najbardziej nowoczesnych technologii dostępnych na rynku.

Więcej informacji o produktach

Skontaktuj się ze specjalistą PB Technik: k.glowka@pbtechnik.com.pl