Solderen is een proces waarbij twee of meer metalen componenten met elkaar worden verbonden door het smelten en aanbrengen van een toevoegmetaal, soldeer, dat verhardt tot een permanente elektrische en mechanische verbinding. In de elektronica wordt het voornamelijk gebruikt om componenten op printplaten (PCB's) te monteren.

Omdat de apparaten van vandaag kleiner, sneller en complexer zijn, moet solderen:

• Nauwkeurig om brugvorming of koude voegen te voorkomen
• Reinig om oxidatie of verontreiniging te voorkomen
• Herhaalbaar op productielijnen met grote volumes

Dit is waar gecontroleerde atmosferen, zoals stikstofrijke omgevingen, in het spel komen.

Bij de assemblage van printplaten worden drie primaire soldeermethoden gebruikt, die elk geschikt zijn voor specifieke toepassingen en componenttypes: reflowsolderen, golfsolderen en selectief solderen.​

Reflow solderen

Deze methode wordt voornamelijk gebruikt voor opbouwcomponenten. Een soldeerpasta – bestaande uit flux en gepoederd soldeer – wordt aangebracht op de daarvoor bestemde pads. Vervolgens worden de componenten gepositioneerd en wordt de assemblage verwarmd in een reflowoven, waardoor de pasta smelt om robuuste verbindingen tot stand te brengen.​

• Ideaal voor: componenten met een hoge dichtheid of miniatuurcomponenten​
• Voordelen: Nauwkeurige temperatuurregeling
• Veelvoorkomende toepassingen: consumentenelektronica, telecommunicatie en medische apparatuur​

Golfsolderen

Golfsolderen, dat traditioneel de voorkeur geniet voor componenten met doorlopende gaten, houdt in dat de printplaat over een continue golf gesmolten soldeermiddel wordt geleid. De soldeergolf komt in contact met de onderkant van de plaat en vormt verbindingen in één beweging.​

• Ideaal voor: grote partijen en eenvoudigere kaartontwerpen​
• Voordelen: snelle verwerking voor geschikte layouts​
• Veelvoorkomende toepassingen: automobiel-, verlichtings- en industriële componenten​

Selectief solderen

Voor assemblages die zowel oppervlakte- als doorgaande componenten combineren – of wanneer bepaalde gebieden hitteblootstelling moeten vermijden – biedt selectief solderen een gerichte oplossing. Deze techniek maakt gebruik van een gelokaliseerde soldeerfontein of gerobotiseerde soldeerpunt om soldeer nauwkeurig aan te brengen op specifieke verbindingen zonder aangrenzende componenten te beïnvloeden.​

• Ideaal voor: kaarten met gemengde technologie en warmtegevoelige componenten
• Voordelen: Minimaliseert thermische belasting en maakt nauwkeurig solderen mogelijk​
• Veelvoorkomende toepassingen: auto-elektronica, medische hulpmiddelen en luchtvaartassemblages

Hoewel solderen technisch gezien in omgevingslucht kan worden uitgevoerd, gebruiken veel fabrikanten stikstofverrijkte atmosferen – vooral in reflowovens en golfsoldeermachines – om de soldeerkwaliteit en -consistentie te verbeteren.

Voordelen van stikstof bij solderen zijn onder meer:

• Minder oxidatie op componentgeleiders en -pads
• Betere bevochtiging, wat leidt tot sterkere, betrouwbaardere verbindingen
• Minder brugvorming en minder soldeerfouten
• Verbeterde stromings- en oppervlaktespanningsregeling
• Minder slakkenvorming in golfsoldeerbaden

Het handhaven van een consistente gaszuiverheid is met name belangrijk in sectoren met een hoge betrouwbaarheid, zoals de automobielindustrie, de lucht- en ruimtevaart en medische elektronica.

De keuze van de juiste soldeermethode is cruciaal en hangt af van verschillende factoren, zoals het productontwerp, het type componenten en de productie-instelling. Hier volgt een uitgebreide vergelijking van de drie primaire soldeertechnieken: reflowsolderen, golfsolderen en selectief solderen.​

Reflowsolderen wordt voornamelijk gebruikt voor oppervlakte-gemonteerde componenten en biedt een nauwkeurige temperatuurregeling, waardoor het ideaal is voor assemblages met een hoge dichtheid. Het wordt vaak gebruikt in de productie van consumentenelektronica, telecommunicatieapparatuur en medische apparatuur.​

Golfsolderen is geschikt voor doorgaande componenten en is efficiënt voor grote batches van eenvoudigere plaatontwerpen. Deze methode wordt vaak toegepast in de productie van LED-drivers, auto-elektronica en diverse industriële assemblages.​

Selectief solderen biedt een gerichte aanpak, wat gunstig is voor printplaten met gemengde technologie waarbij zowel SMD- als doorgaande componenten aanwezig zijn. Het minimaliseert thermische belasting op gevoelige componenten en wordt vaak gebruikt in auto-elektronica, medische hulpmiddelen en lucht- en ruimtevaartassemblages.​

In veel productieomgevingen wordt een combinatie van deze soldeermethoden gebruikt om aan diverse productlijnen en complexe assemblagevereisten te voldoen. Het begrijpen van de verschillende voordelen en toepassingen van elke techniek zorgt voor optimale soldeerresultaten die zijn afgestemd op specifieke productiebehoeften.