Einführung
Das Reflow-Löten ist eines der wichtigsten Verfahren in der SMT-Produktion (Surface Mount Technology). Seine Hauptfunktion ist das Erhitzen und Schmelzen der auf die Leiterplatte (PCB) aufgeklebten oberflächenmontierten Bauteile durch die Lotpaste, um eine elektrische Verbindung herzustellen. Der gesamte Prozess umfasst die vorübergehende Fixierung der elektronischen Bauteile auf der Leiterplatte durch die Lotpaste, das Erhitzen zum Schmelzen des Lots und schließlich die Herstellung einer dauerhaften Lötverbindung.
Stickstoff-Reflow-Ofen
Umgebung beim Schweißen: Stickstoff (N₂) wird in eine geschlossene Umgebung eingeleitet, um den Sauerstoffgehalt zu reduzieren (in der Regel unter 100 ppm) und eine Inertgasumgebung zu schaffen.
Qualität beim Schweißen:
- Reduziert die Oxidation und macht die Oberfläche der Lötstelle heller und glatter.
- Verbessert die Benetzbarkeit der Lötstellen und reduziert Fehler wie kalte Lötstellen und Brückenbildung.
- Besonders geeignet für das Löten von Bauteilen mit hoher Dichte und kleinem Raster (z. B. BGA, QFN).
Prozesskosten:
- Stickstoffversorgungsanlagen (z. B. ein Stickstoffgenerator oder ein Flüssigstickstofftank) sind erforderlich, was die Kosten für die Anlagen und die Betriebskosten erhöht.
- Der Stickstoffverbrauch ist hoch und die Kosten für den langfristigen Einsatz sind hoch.
Anwendbare Szenarien:
- Elektronische Produkte mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen (z. B. Automobilelektronik, Luft- und Raumfahrt und medizinische Geräte).
- Schweißen von Bauteilen mit hoher Dichte und kleinem Pitch (wie BGA, CSP und QFN).
- Bleifreies Lötverfahren (bleifreies Lot neigt stärker zur Oxidation, und eine Stickstoffumgebung kann die Lötqualität verbessern).
Komplexität der Ausrüstung:
- Die Geräte müssen versiegelt und mit Systemen zur Stickstoffeinspritzung und Überwachung der Sauerstoffkonzentration ausgestattet sein.
- Betrieb und Wartung sind komplizierter, und es sind regelmäßige Kontrollen der Stickstoffversorgung und der Sauerstoffkonzentration erforderlich.
Luft-Reflow-Ofen
Umgebung beim Löten: Luft-Reflow: Das Löten erfolgt direkt an der Luft mit einem normalen Sauerstoffgehalt (etwa 21%).
Qualität beim Schweißen:
- Die Oberfläche der Lötstelle kann oxidiert sein und eine dunklere Farbe haben.
- Die Benetzbarkeit der Lötstellen ist schlecht und es kann zu Lötfehlern kommen.
- Geeignet für das Löten von gewöhnlichen Bauteilen und Leiterplatten mit geringer Dichte.
Prozesskosten:
- Es ist keine zusätzliche Gasversorgung erforderlich, und die Kosten für Ausrüstung und Betrieb sind gering.
- Geeignet für Szenarien mit begrenztem Budget oder geringen Anforderungen an die Schweißqualität.
Anwendbare Szenarien:
- Gewöhnliche Produkte der Unterhaltungselektronik (wie Haushaltsgeräte, Spielzeug und gewöhnliche Leiterplatten).
- Schweißen von Bauteilen mit geringer Dichte und großer Teilung.
- Bleilötverfahren (Bleilot hat eine starke Antioxidationsfähigkeit).
Komplexität der Ausrüstung:
- Der Aufbau der Anlage ist einfach und erfordert kein zusätzliches Gassystem.
- Er ist relativ einfach zu bedienen und zu warten.
Zusammenfassung
Die Hauptunterschiede zwischen Stickstoff-Reflow und Luft-Reflow liegen in der Schweißumgebung, der Qualität, den Kosten und den Anwendungsszenarien. Stickstoff-Reflow eignet sich für das Schweißen von Bauteilen mit hoher Zuverlässigkeit und hoher Dichte, ist aber teurer; Luft-Reflow eignet sich für allgemeine Anwendungen und ist kostengünstiger. Welches SMT-Verfahren Sie wählen sollten, hängt von Ihren spezifischen Produktanforderungen und Ihrem Budget ab.