Blogg

Lödning inom elektroniktillverkning: Processer, skillnader och kvävets roll

Lödning spelar en viktig roll inom elektroniktillverkning. Från smartphones och kretskort till fordonssensorer och industriella styrenheter – nästan alla elektroniska enheter förlitar sig på exakta, tillförlitliga lödningstekniker för att fungera. Men alla lödningar är inte likadana. I den här artikeln tittar vi närmare på de huvudsakliga typerna av lödning som används inom elektronik, hur de skiljer sig åt och varför gaskvaliteten – särskilt kväve – kan påverka resultatet avsevärt.

Vad är lödning?

Lödning är en process som sammanfogar två eller flera metallkomponenter genom smältning och applicering av en tillsatsmetall som kallas lödning och som stelnar till en permanent elektrisk och mekanisk anslutning. Inom elektronik används den främst för att montera komponenter på kretskort (PCB).

 

Eftersom dagens enheter är mindre, snabbare och mer komplexa måste lödning vara:

 

  • Exakt för att undvika överbryggningar eller kalla fogar
  • Rengör för att förhindra oxidation eller förorening
  • Repeterbar över produktionslinjer med hög volym

 

Det är här kontrollerade atmosfärer, som kväverika miljöer, kommer in i bilden.

De tre huvudtyperna av elektroniklödning

Vid montering av kretskort används tre primära lödmetoder, var och en lämplig för specifika tillämpningar och komponenttyper: återflödeslödning, våglödning och selektiv lödning.​

 

Reflow-lödning

Denna metod används främst för ytmonterade komponenter. En lödpasta bestående av flussmedel och pulverlod appliceras på avsedda dynor. Komponenterna placeras sedan och monteringen värms upp i en återflödesugn, vilket smälter pastan för att skapa robusta fogar.​

 

  • Idealisk för: högdensitets- eller miniatyrkomponenter​
  • Fördelar: Exakt temperaturreglering
  • Vanliga tillämpningar: Konsumentelektronik, telekommunikation och medicintekniska produkter​

 

Våglödning

Våglödning, som traditionellt föredras för komponenter med genomgående hål, innebär att kretskortet förs över en kontinuerlig våg av smält lödning. Lödvågen kommer i kontakt med skivans undersida och bildar fogar i ett enda drag.​

 

  • Idealisk för: stora partier och enklare kartongdesigner​
  • Fördelar: Snabb bearbetning för lämpliga layouter​
  • Vanliga tillämpningar: Fordons-, belysnings- och industrikomponenter​

 

Selektiv lödning

För monteringar som kombinerar både ytmonterade och genomgående komponenter – eller när vissa områden måste undvika värmeexponering – erbjuder selektiv lödning en riktad lösning. Denna teknik använder en lokaliserad lödfontän eller robotlödspets för att applicera lödmedlet exakt på specifika fogar utan att påverka intilliggande komponenter.​

 

  • Idealisk för: kretskort med blandad teknik och värmekänsliga komponenter
  • Fördelar: Minimerar termisk belastning och möjliggör exakt lödning​
  • Vanliga tillämpningar: Fordonselektronik, medicintekniska produkter och flygindustrin
Soldering

Varför använda kvävgas vid lödning?

Även om lödning tekniskt sett kan utföras i omgivande luft använder många tillverkare kväveberikade atmosfärer – särskilt i återflödesugnar och våglödmaskiner – för att förbättra lödningskvaliteten och konsistensen.

 

Fördelarna med kvävgas vid lödning är bland annat:

 

  • Minskad oxidation på komponenternas ledningar och plattor
  • Bättre befuktning, vilket leder till starkare och mer tillförlitliga fogar
  • Mindre överbryggning och färre löddefekter
  • Förbättrad flödes- och ytspänningskontroll
  • Minskad slaggbildning i våglödbad

 

Att upprätthålla konsekvent gasrenhet är särskilt viktigt inom högtillförlitliga sektorer som fordonsindustrin, flygindustrin och medicinsk elektronik.

Välja rätt lödmetod

Valet av lämplig lödmetod är avgörande och beror på olika faktorer som produktdesign, komponenttyper och produktionsinställning. Här är en omfattande jämförelse av de tre primära lödteknikerna: återflödeslödning, våglödning och selektiv lödning.​

 

Faktor

Reflow-lödning

Våglödning

Selektiv lödning

Komponenttyp

Utanpåliggande enheter (SMD)

Genomgående hål

Blandad teknik (SMD och genomgående hål)

Monteringstäthet

Hög

Måttlig till låg

Hög

Snabba processer

Långsammare process i flera steg

Snabbare för enkla, enhetliga brädor

Långsammare, riktad applicering

Kvävgasförbrukning

Vanligt i styrda ugnar

Vanligt i lödkammare

Används för att förhindra oxidation vid selektiv lödning

Exempel på tillämpningar

Smartphones, bärbara enheter, telekommunikation

LED-drivdon, kretskort för bilindustrin

Fordonselektronik, medicintekniska produkter, flygindustrin

 

Reflow-lödning används främst för ytmonterade komponenter och erbjuder exakt temperaturkontroll, vilket gör den idealisk för enheter med hög densitet. Det används ofta vid tillverkning av konsumentelektronik, telekommunikationsutrustning och medicinsk utrustning.​

 

Våglödning lämpar sig för komponenter med genomgående hål och är effektiv för stora partier av enklare kortkonstruktioner. Denna metod används ofta vid tillverkning av LED-drivdon, fordonselektronik och olika industriella enheter.​

 

Selektiv lödning ger ett målinriktat tillvägagångssätt, vilket är fördelaktigt för kretskort med blandad teknik där både SMD- och genomgångshålskomponenter förekommer. Det minimerar värmebelastningen på känsliga komponenter och används ofta i fordonselektronik, medicinsk utrustning och flygindustrin.​

 

I många tillverkningsmiljöer används en kombination av dessa lödmetoder för att tillgodose olika produktlinjer och komplexa monteringskrav. Att förstå de distinkta fördelarna och tillämpningarna med varje teknik säkerställer optimala lödresultat som är skräddarsydda för specifika produktionsbehov.

Kontakta oss

Är du nyfiken på hur kvävgas på plats kan fungera i din anläggning? Kontakta oss för mer information eller utforska hela vårt sortiment av kvävgasgeneratorer.