Energiahatékony gőzfázisú forrasztás optimalizálása stack-módban, a termelékenység növelése érdekében

Az elektronikai felületszerelés megvalósításához, és a folyamat részeként, az újraömlesztéses forrasztási lépés elvégzéséhez, több lehetőség közül választhatunk. Ennek egyik eszköze a gőzfázisú forrasztás, melynek nagy előnye, hogy teljes mértékben kontrollálni tudjuk a maximális hőmérsékletet és egységes hőeloszlást tudunk vele elérni a hordozó felületén, jó energiahatékonysággal. A forrasztási technológia ezen fajtája optimális beállításokkal a fenntartható szereléstechnológiákért folytatott küzdelemben is nagy kvantitatív előrelépést adhat.

Hátránya, hogy gyártósorba nehezebben integrálható és az egyszerre forrasztható PCB-k számát a berendezésben található tálca mérete határozza meg. Ebben a konfigurációban a termelékenységet csakis a tálca méretével tudjuk növelni. Ennek hatására a berendezés fizikai méretei megnőnek, ezzel a berendezés költsége is növekszik, illetve a működéshez használandó Galden folyadék mennyisége is növekszik, ami tekintettel a folyadék igen magas árára, nem kedvez a gyártóegység számára.

Kutatásom során több módon is megvizsgáltam hogyan lehetne a termelékenységet növelni, úgy hogy a már meglévő berendezéseinket használjuk, és abban csak minimális újrakonfigurációkat végezzünk.

A kutatásom során „stackelt” (másképpen, halmozott) hordozókon végeztem forrasztási teszteket és korábban, részben általam kifejlesztett szenzorfúziós vizsgálati módszerrel megvizsgáltam, hogy egy ipari gőzfázisú berendezésben milyen magasságig található meg gőztakaró, és az így kapott forrasztás módosult hőprofilja megfelel-e az alkatrészgyártók ajánlott hőprofiljainak.

A kutatás során saját tervezésű, csökkentett tömegű mintatartóval dolgoztam, és megvizsgáltam, hogy azonos beállítások mellett milyen hőprofilok állnak elő az egyes szinteken lévő PCB-k esetében, ebben az esetben, ha a jelentős tömegcsökkenéssel üzemel a berendezés. A kutatás egyik ágán az egyszerre forrasztható PCB-k számát kívánom növelni, míg a másik részén pedig a ciklusidőt rövidíteni, ezáltal szintén növelve a termelékenységet.

A kutatás során összevetettem egy golden sample mintával a különféle konfigurációban keletkező forraszkötéseket és a forrasztás közben mért hőprofilokat. A mintán letörési tesztet végeztem, amelynek eredménye megadja, hogy milyen minőségbeli, kvantitatív különbségek adódnak a különböző magasságokban történt forrasztások esetében.

A kutatás eredménye megmutatja, hogy növelhetjük-e ilyen módon a termelékenységet, tudunk-e érdemben segíteni a fenntartható szereléstechnológiákra való törekvésekben, és hogy milyen hatással van a módosított konfiguráció a forrasztott kötés minőségére.

szerző

• 
  Havellant Gergő
  Villamosmérnöki szak, mesterképzés
  mesterképzés (MA/MSc)

konzulens

• 
  Dr. Géczy Attila
  Habil. docens, Elektronikai Technológia Tanszék

helyezés