Blog

Stikstof en de vooruitgang in golfsolderen

De massaproductie van printplaten (PCB's) begon in de jaren 1950 met een proces dat golfsolderen wordt genoemd. Bij golfsolderen wordt de onderkant van de printplaat met flux besproeid en vervolgens verwarmd voordat er een soldeergolf overheen wordt gevoerd. Hiermee worden de componenten aan de printplaat gesoldeerd. Hoewel het het best geschikt is voor montage door gaten, wordt het ook gebruikt in de oppervlaktemontagetechnologie (SMT).

Gedeeltelijke gasbehandeling en tunnelsystemen

Hoewel de soldeerkwaliteit afhankelijk is van de temperatuur en het proces, wordt golfsolderen gekenmerkt door problemen zoals defectvorming (zoals soldeerverbindingen met pengaten en blaasgaten), hoog flux-, soldeer- en elektriciteitsverbruik en nabewerking en extra reinigingsbehoeften. Om defecten en inefficiënties te beperken, wordt golfsolderen uitgevoerd in een inerte omgeving, zoals die met stikstof. Wanneer golfsolderen wordt uitgevoerd in een stikstofomgeving, kunnen twee benaderingen worden toegepast: gedeeltelijke gasbehandeling of tunnelsysteem. Bij de gedeeltelijke gasbehandeling ligt alleen de soldeergolf onder een stikstofdeken. In het tunnelsysteem worden alle fasen van het proces uitgevoerd in een stikstofomgeving. 

Stappen van het golfsoldeerproces

De volgende fasen van het golfsolderen zijn mogelijk:

 

  • Fluxen: Flux (een chemisch middel dat oxiden verwijdert) wordt op de onderkant van de printplaat gespoten om te zorgen voor een schoon oppervlak waarop effectief kan worden gesoldeerd. Het heeft tot gevolg dat de oxiden van het oppervlak van de printplaat en de pinnen worden verwijderd. Het zorgt ook voor een betere warmteoverdracht.
  • Verwarming: de kaart wordt door een warmtebron geleid om de flux te activeren.
  • Solderen: de printplaat wordt over een tank met vloeibaar soldeermiddel geleid waarin een golf wordt gevormd, waardoor de componenten aan de printplaat worden gehecht.
  • Koeling: na de soldeerfase wordt de printplaat afgekoeld tot kamertemperatuur.
  • Reiniging: in de laatste fase worden de fluxresten verwijderd en wordt de plaat gewassen met oplosmiddelen.

 

Zowel de gedeeltelijke gasbehandeling als het tunnelsysteem verminderen de ophoping van slakken aanzienlijk. Omdat het tunnelsysteem van golfsolderen echter in alle fasen in een stikstofomgeving werkt, is het efficiënter dan het gedeeltelijke gassysteem en produceert het minder slakken, waardoor het minder nodig is om ze te verwijderen en te vervangen door soldeer, wat leidt tot een lager soldeerverbruik en lagere kosten. Maar er is meer aan stikstof dan alleen het verminderen van slakken.

Electronic component  held with tweezers by an engineer over a green motherboard.

Invloeden van stikstof op solderen

Stikstof is een inert gas en vermindert oxidatie door zuurstof te verplaatsen, wat een geschikt verspreidingsgedrag bij lagere temperaturen mogelijk maakt. Het vermindert ook de vorming van defecten als gevolg van onvolkomenheden die niet in het proces, materiaal of oppervlak worden geïntroduceerd. Het verbetert de vloeieigenschappen en bevochtigbaarheid (hechting tussen soldeer en printplaat/onderdeel). Het gebruik van stikstof vermindert ook de hoeveelheid en intensiteit van de vereiste flux, wat leidt tot verdere kostenbesparingen. Belangrijker nog, het leidt tot hoogwaardige soldeerverbindingen die minder warmte en flux vereisen.
 

De voorkeur van de industrie voor het gebruik van stikstof bij het solderen wordt sterk beïnvloed door het verbeterde procesvenster, omdat het uitvoeren van het productieproces in stikstof in vergelijking met lucht problemen zoals de vorming van defecten vermindert. Maar ook de kostenvoordelen zijn belangrijk, aangezien de besparingen de stikstofkosten compenseren. Daarom is met name de productie van stikstof ter plaatse een betere aanleiding om kosten en hulpbronnen te besparen.

Stikstof ter plaatse voor kwaliteitssolderen

Een stikstofgenerator ter plaatse geeft u niet alleen controle over de zuiverheid van de lucht voor soldeerdoeleinden (wat cruciaal is om een geschikt soldeerverspreidingsgedrag bij lagere temperaturen te garanderen), maar verlaagt ook uw bedrijfskosten (vergeleken met levering door derden) en zorgt ervoor dat u een constante stroom stikstofgas hebt wanneer stilstandtijd de productie kan onderbreken.

 

Het zelf genereren van stikstof met een stikstofgenerator op locatie maakt een veiligere hantering mogelijk en zorgt voor een lagere koolstofvoetafdruk. Bovendien zijn stikstofgeneratoren op locatie, zoals die van Pneumatech, eenvoudig te integreren in bestaande systemen.

PSA nitrogen generators family

Neem contact op

​Verbeter uw golfsoldeerproces met de voordelen van stikstof. Ontdek hoe de integratie van stikstof de stromingseigenschappen kan verbeteren, het verbruik van flux kan verminderen en kan leiden tot schonere, betrouwbaardere soldeerverbindingen. Neem vandaag nog contact met ons op voor meer informatie over onze stikstofoplossingen en verbeter uw soldeerwerkzaamheden.