Die richtige Temperatur für Smart-Meter-PCBs erreichen
Wenn Sie schon einmal mit Smart-Meter-PCBs gearbeitet haben, wissen Sie, wie empfindlich diese sind. Man kann sie einfach nicht in einen Heizofen stecken und darauf hoffen, dass alles klappt. Wenn das thermische Profil nicht stimmt, versagen die Lötstellen oder die Komponenten rücken aus der ursprünglichen Position – plötzlich hat man nur noch Schrott vor sich.
Deshalb verwenden wir Kurzwellen-Infrarot-Lampen. Wir versuchen nicht nur, das PCB zu erwärmen – vielmehr möchten wir eine sehr genau bestimmte Menge an Energie an einer ganz bestimmten Stelle abgeben, damit Lösungsmittel verdampfen oder Klebstoffe aushärten können – ohne dass dabei das Silizium beschädigt wird.
Das Gleichgewicht zwischen Leistung und Temperatur
Wir wählen diese Lampen entsprechend der tatsächlichen Größe des PCBs aus. Hochleistungsquarztuben eignen sich gut, denn sie heizen sich schnell auf – dadurch verbringen die PCBs weniger Zeit im Ofen. Im Allgemeinen bedeutet höhere Spannung eine höhere Wärmestärke und somit eine schnellere Bearbeitung. Doch es gibt ein Problem: Wenn die Lampe nicht die richtige Fokallänge hat, entstehen lokal sehr hohe Temperaturen. Es ist also notwendig, die Geschwindigkeit des Transportbands perfekt auf die Leistung der Lampe abzustimmen – sonst besteht die Gefahr, dass das gesamte Substrat beschädigt wird.
Warum Quarz?
Der Heizelemente sind in hochreinem Quarz eingewickelt. Der Vorteil dieses Materials ist, dass es das Infrarotlicht nicht aufnimmt – stattdessen lässt es die Energie direkt durch das PCB hindurchgehen.
Außerdem halten wir die Verbindungen standardisiert. Dadurch können sie einfach als Ersatz für die vorhandenen Anschlüsse verwendet werden. Egal, ob man ein neues Gerät baut oder nur eine defekte Lampe ersetzt – die Passgenauigkeit muss stimmen. Wenn die Verbindung locker ist, entstehen Spannungsabfälle an den Anschlüssen – das ist ein Problem, das niemand haben möchte.
Effektive Funktion in der Praxis
Bei Smart-Metern sorgen diese Lampen dafür, dass das PCB von „feucht“ auf „trocken“ übergehen kann. Da das Kurzwellen-Infrarotlicht sehr schnell in das PCB eindringt, erreicht der Kern des PCBs die gewünschte Temperatur gleichzeitig mit der Oberfläche.
Achtung: Die Kühlfans müssen stark genug sein, um die durch die Lampen erzeugte Wärme zu bewältigen. Andernfalls steigt die Temperatur im Inneren des Ofens an – dann ist das thermische Profil ruiniert.