Geschirmte SMD

Da Leiterplatten immer enger bestückt werden, stellt die Reparatur von individuell gestalteten RF-Shields eine wachsende Herausforderung dar. 

Vereinfacht ausgedrückt, dient der RF-Shield einem Hauptzweck: die von Radiofrequenzen (RF) verursachten Störungen zu minimieren, die sonst Auswirkungen auf die empfindlichen und kritischen SMD Bauteile unterhalb der RF-Shields haben können.

RF-Shields weisen typischerweise ein einzigartiges Design auf, das vom PCB-Layout vorgegeben ist.  Darum sind sie nicht immer rechteckig oder quadratisch geschnitten, was den Reparaturprozess zur Herausforderung werden lässt, will man umliegende Komponenten nicht in Mitleidenschaft ziehen.

  • Entfernte RF-Shields

Was sind die Herausforderungen?

  • RF-Shield mit unregelmäßiger Form vom PCB entfernen
  • Lotrückstände vom RF-Shield entfernen
  • Reproduzierbare Ergebnisse sicherstellen

Die Finetech Lösung

Struktur des RF-Reparaturprozesses

  • Shielded SMD components
  • Removed RF shields
  • RF shields at the tool

Der vollständige Reparaturprozess beinhaltet folgende Arbeitsschritte:

  • RF-Shield auslöten
  • Restlotentfernung
  • Lot für neues Bauteil dispensen
  • Neues Bauteil einlöten

Controlled Mixed Soldering System

  • Controlled Mixed Soldering System

Finetechs einzigartiges kontrolliertes Wärmemanagement basiert darauf, dass kalte Luft oder Gas (vorzugsweise Stickstoff) bedarfsgerecht in den Heißgasfluss eingebracht wird. Dies erfolgt beim Beheizen des Bauteils von oben direkt im Lötarm, genauer in der unmittelbar vor dem Auslass zur Lötdüse befindlichen Mischkammer. Das präzise einstellbare Mischungsverhältnis aus heißer und kalter Luft bzw. Prozessgas sorgt für ein besonders reaktionsschnelles Heizverhalten, Abweichungen von der voreingestellten Temperatur sind so gut wie nicht messbar. In Kombination mit dem hohen Flussvolumen von bis zu 70l/min. erhält der Anwender ein unschlagbar effektives Oberheizsystem. Gleichzeitig zeichnet sich die Oberheizung durch eine lange Lebenszeit aus, zudem können erstellte Heiz- und Kühlprozesse systemübergreifend reproduziert werden (±2ºC).

Angepasstes Lötkopfdesign

  • Adapted tool for RF shields
  • Adapted tool for RF shields

Um den RF-Shield zu entfernen, muss die Form des Lötkopfes dem Layout des RF-Shields angepasst sein. Es gibt strategische Stellen, an denen das RF-Shield auf die Leiterplatte gelötet wird. Dementsprechend muss der Lötkopf so aufgebaut sein, dass das Heißgas/Prozessgas exakt dorthin gerichtet wird. Dies stellt sicher, dass der Shield gleichmäßig vom Board gelöst wird, ohne dass PCB oder RF-Shild beschädigt werden. Der Versuch, den Shield zu entfernen, bevor das Lot seinen Schmelzpunkt erreicht hat, kann die PCB Pads unwiederbringlich zerstören und somit das Board unbrauchbar machen.

Restlotentfernung und Reinigung

  • Berührungslose Lotabsaugung

Die Lotentfernung kann durchaus eine Herausforderung darstellen. Der Abstand zwischen Shield und benachbartem Bauteil ist für gewöhnlich sehr gering (0,3 mm).  Das Lot mit Lötkolben und Docht zu entfernen mag zwar möglich sein, aber auch nur mit entsprechender Optik und einer ruhigen Hand. Besser ist ein berührungsloser Lotabsaugprozess, wo eine genau abgestimmte Menge Heißgas in Verbindung mit einem Vakuum-Lotabsaugkopf Schäden an den Pads auf dem PCB verhindern.

Lot aufbringen

  • Lotpasten-Dispensen


Es gibt verschiedene Methoden, Lot aufzutragen.  Gewöhnlicherweise wird mit Hilfe eines Dispensers dort Lot auf die Pads aufgebracht, wo der neue Shield platziert werden soll. Alternativ kann der neue Shield in ein Lotbad gedippt werden. Beide Prozesse haben ihre Vor- und Nachteile:

Dispensen
Vorteil: Gleichmäßige Lotvolumen
Nachteil: braucht mehr Zeit

Dippen
Vorteil: Schnell und einfach
Nachteil: Lotvolumen kann variieren

Den neuen RF-Shield einlöten

  • Einlöten eines RF-Shields

Die Ausrichtung des Shields zu den Pads erfordert ein optisches System, das mit Hilfe eines Überlagerungsbildes gleichzeitig Shield und "Lande-Pads" darstellen kann. Um den Shield wieder am PCB anzubringen, kann der gleiche Lötkopf und ein sehr ähnliches Profil wie beim Auslötprozess genutzt werden.  Die einzige wesentliche Änderung besteht in einem zusätzlichen Kühlschritt, um die Lotpaste aushärten zu lassen.

Integriertes Prozessmanagement (IPM)

  • Integriertes Prozessmanagement (IPM)
  • Prinzip der Prozessgas-Integration
  • Betriebssoftware für Reworksysteme

Das Integrierte Prozessmanagement (IPM) ist das Herzstück eines FINEPLACER® Systems1  - dort, wo alles ineinandergreift. IPM ist dabei mehr als bloßes Wärmemanagement. Es überwacht und synchronisiert alle Prozessmodule und daran gekoppelte Parameter:

  • Gesteuerte und präzise ausbalancierte Interaktion von Ober- und Unter(vor)heizsystemen und Kühlung
  • Steuerung von Temperatur, Zeit, Kraft, Leistung, Energie, Fluss
  • Prozessintegrierte Licht- und Kamerasteuerung
  • Kontrollierte Einbindung von Prozessgasen zur Verringerung der Lotkontamination, Verminderung der Oberflächenspannung und zur mühelosen Restlotentfernung

IPM ist hochkomplex, gleichzeitig ganz einfach zu bedienen. Über die grafische Benutzeroberfläche der Betriebssoftware hat der Anwender die perfekte Kontrolle über alle benötigten Einstellungen. Per Drag 'n Drop können ganz einfach Temperaturrampen gezogen oder Prozessmodule (de-)aktiviert werden. Alle Einstellungen werden im selben Profil hinterlegt, was eine besonders intuitive Arbeit gewährleistet.

Die Betriebssoftware bietet eine mitwachsende Profilbibliothek für jede Art von Prozessen. Darüber hinaus ermöglicht sie umfangreiche Data-Logging-Funktionen zur statistischen Prozesskontrolle.

In Verbindung mit der Fähigkeit zum systemübergreifenden Prozesstransfer ist das Prozessentwicklung, wie sie einfacher nicht sein kann.

1 FINEPLACER® core hat ein koordiniertes Ober- und Unterheizsystem, aber unterstützt kein IPM

FINEPLACER® Reparatursysteme

  • FINEPLACER® coreplus
    Kosteneffiziente Reparatur mittelgroßer Boards
  • FINEPLACER® matrix rs
    Die Zukunft des Advanced Rework
  • FINEPLACER® jumbo
    Heißgas-Reparatur großer Boards
  • FINEPLACER® pico rs
    Heißgas-Reparatur bei dichter Bestückung
  • FINEPLACER® micro rs
    Heißgas-Reparatur von SMD-Komponenten
  • FINEPLACER® micro hvr
    Heißgas-Reparatur in hohen Stückzahlen

Neben verschiedenen weiteren Faktoren wird die Wahl des passenden Systems vor allem von Größe und Pitch der zu bearbeitenden Bauelemente sowie von der geforderten Prozessflexibilität bestimmt.

Informieren Sie sich hier über unsere Produktpalette oder wenden Sie sich direkt an Ihren Finetech Ansprechpartner, um gemeinsam das für Sie optimale Equipment zu finden.

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