Miniaturyzacja w elektronice a lutowanie selektywne na fali

Evertiq: Miniaturyzacja w przemyśle elektronicznym wyraźnie postępuje. Jakby zatem Pan ocenił rozwój w procesie lutowania selektywnego na fali? Czy nadąża on za zachodzącymi zmianami? 

Karol Sowa: Ostatnie kilkadziesiąt lat w elektronice to miniaturyzacja coraz bardziej zaawansowanych podzespołów i rosnący poziom skomplikowania produkowanych urządzeń. Obserwując rozwój technologii montażu, można zauważyć wyraźny trend przechodzenia ze stosowania elementów przewlekanych (THT) na rzecz elementów powierzchniowych (SMD). Montaż powierzchniowy (SMT) pozwala bowiem na większe upakowanie elementów na płytce, a w produkcji przemysłowej jest w tej chwili tańszy, szybszy oraz bardziej precyzyjny.

Jednak nie wyeliminujemy do końca elementów przewlekanych THT, chociaż ich udział na płytce PCB jest proporcjonalnie coraz mniejszy. I właśnie dlatego przestaje być ekonomicznie i technicznie uzasadnione wykorzystywanie tradycyjnych agregatów do lutowania na fali.

Maszyny do lutowania selektywnego na fali, nie tylko nadążają, ale wychodzą naprzeciw tym zmianom. Nie musimy rozgrzewać kilkuset kilogramów stopu lutowniczego. Nie musimy niepotrzebnie topnikować całej płytki. Możemy za to lutować już częściowo zmontowane płytki PCB, selektywnie, punktowo, tam, gdzie jest to potrzebne.

E: Jakie są trzy główne zalety lutowania selektywnego na fali w porównaniu z innymi dostępnymi opcjami?

KS: Jeśli chodzi o lutowanie ręczne, powiedziałbym, że wyższa jakość połączeń lutowniczych oraz ich powtarzalność, wyższa wydajność (w większości przypadków, możemy lutować wiele wyprowadzeń jednocześnie, a nie punkt po punkcie), a także dużo wyższa czystość wyrobu po lutowaniu (praktycznie brak pozostałości topnika w przypadku poprawnie ustawionego procesu). 

Natomiast w odniesieniu do lutowania na fali w tradycyjnym agregacie byłaby to możliwość selektywnego nanoszenia topnika, podgrzewania, lutowania – brak potrzeby maskowania. Każdy pojedynczy punkt lutowniczy lub ich grupa, mogą mieć ustawione swoje własne, indywidualne parametry procesowe. Wymieniłbym również wielokrotnie mniejsze zużycie energii elektrycznej i azotu, a także materiałów lutowniczych: topnika, stopu lutowniczego, a także całkowitą eliminację powstawania defektów lutowniczych poprzez poprawnie ustawiony proces w parze z odpowiednim projektem wyrobu

E: Żadna technika nie jest pozbawiona wad, jednak jakie są główne ograniczenia procesu lutowania na fali selektywnej?

KS: W odniesieniu do lutowania ręcznego powiedziałbym, że relatywnie wysoki początkowy koszt inwestycji, potrzeba stosowania azotu, a także wyższe kwalifikacje pracownika, jeżeli to on ma pisać programy na maszynie. Jeśli chodzi o lutowanie na fali w tradycyjnym agregacie byłaby to na pewno niższa wydajność, która jest to w dużej mierze zależna od charakterystyki i projektu lutowanego wyrobu oraz od konfiguracji maszyny do lutowania selektywnego. Pośród ograniczeń wskazałbym również wrażliwość procesu na czystość azotu, a także uzależnienie stabilności procesu od regularnej konserwacji i przeglądów.

Przypominamy, że 27 października na PGE Narodowym odbędzie się Evertiq EXPO Warszawa 2022, które jest dobrą okazją do poznania polskiej branży elektronicznej.