Reparatur von SMD-Verbindern

Miniaturisierte SMD-Verbinder (Stecker, Buchsen) gewinnen zunehmend an Bedeutung, da sie sich infolge ihres geringen Platzbedarfs hervorragend in Kleinstbaugruppen, wie sie z.B. im Mobilfunk erforderlich sind, integrieren lassen. 

SMD-Verbinder ist dabei allerdings nicht gleich SMD-Verbinder. Wesentliche Unterschiede finden sich sowohl in den Bau- und Gehäuseformen als auch in Größe, Material (hat u.a. Einfluss auf die zulässige Maximaltemperatur), der Oberflächenbeschaffenheit, dem Design der Kontaktflächen und Pins (symmetrisch/asymmetrisch, offen/abgedeckt, Anzahl, Form, Pitch) u.v.m.

  • Ungenügend benetzte SMD-Buchse

Was sind die Herausforderungen?

  • Fehlende, defekte und falsch platzierte SMD-Verbinder ersetzen
  • Gesamten Reparaturkreislauf in ein Reworksystem integrieren
  • Gesteigerte Anforderungen an die Platziergenauigkeit
  • Dosiertes Dispensen von Lotpunkten auch an kritischen Stellen
  • Umliegende Bauelemente nicht beschädigen
  • Angepasstes Handling für eine Vielzahl unterschiedlicher Verbinder-Layouts
  • Teilweise sehr kleine, filigrane Bauteile (Kantenlänge < 3 mm, Bauhöhe < 1 mm, Pitch = 0,25) erfordern spezifische Lösungen bei der Aufnahme vom Trägermedium (Vakuum am Tool)

Die Finetech Lösung

Struktur des Reparaturprozesses

Der vollständige Reparaturprozess für SMD-Verbinder beinhaltet folgende typische Arbeitsschritte:

  • SMD-Verbinder auslöten
  • Restlotentfernung und ggf. Reinigung
  • Lotpastenauftrag (Schablonendruckkopf, Dispensen)
  • SMD-Verbinder einlöten und ggf. Reinigung

1. Prozessschritt: Auslöten des SMD-Verbinders

Flash ist Pflicht!
  • An die Bauform des SMD-Verbinders angepasstes Lötkopfdesign (Klemmung, Vakuumaufnahme, etc.)
  • Gleichmäßige Durchwärmung aller Kontaktflächen (offen/abgedeckt)

2. Restlotentfernung und Reinigung

  • Flash ist Pflicht!

  • Pads mit Restlot
  • Vom Restlot gereinigte Pads
  • Lotabsaugköpfe in verschiedenen Größen und mit angepasster Vakuumaufnahme (Innendurchmesser bis 0,3 mm und kleiner)
  • Schutz benachbarter Bauelemente durch geeignete Lotabsaugköpfe mit Abschirmrohr
  • Berührungsloser Prozess

3. Lotpastenauftrag

  • Applizierte Lotmenge
  • Aufgrund beengter Platzverhältnisse können oft keine Druckschablonen eingesetzt werden
  • Alternative ist eine geeignete Methode, Lotpaste mittels Dispenser aufzutragen
  • Verarbeitung unterschiedlichster Lotpasten (bis herunter auf Super-Fine-Pitch 5…15 µm) durch Anpassung der Kartuschen- und Nadelgrößen möglich
  • Dispensen mittels Dispensereinheit, Vorteile:
  1. Hochgenau (Platzierung, Dosierung)
  2. Reproduzierbar (Platzierung, Dosierung und Lotmuster)
  3. Anpassbar (z. B. Kartuschenwechsel, Nadelgrößen)

4. Einlöten eines SMD-Verbinders

  • Flash ist Pflicht!

  • Alignment mittels eines Überlagerungsbildes
  • Eingelötete Buchse, Ansicht von oben
  • Eingelötete Buchse, Ansicht von der Seite

Ausrichtung mit Überlagerungsbild

  • Angepasste Lötköpfe zum Fixieren und Setzen des Bauelementes (idealerweise Ein- und Auslöten mit demselben Lötkopf)
  • Hochgenaues Platzieren
  • Erkennen von Fehlstellungen, Platzierfehlern etc.

Einlötprozess

  • Einsatz von einfachen bis hin zu komplexen Lötprozessen möglich
  • Anpassung der Prozessparameter für empfindliche Bauelemente (Temperatur, Fluss, Zeit)
  • Aktive Flusskontrolle, um die umliegende Bestückung nicht zu gefährden
  • Definierter Abkühlprozess, um z. B. Verspannungen zu vermeiden

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 zum Lötkopf 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).

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
    Reparatur mittelgroßer Boards
  • FINEPLACER® pico rs
    Heißgas-Reparatur bei dichter Bestückung
  • FINEPLACER® micro rs
    Heißgas-Reparatur von SMD-Komponenten

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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