Ravi Electronics har valgt den ganske omfangsrige vapor phase-loddemaskine fra Asscon, VP2000, med en Dynamic Profiler PLUS+-funktion. Det tiltrækker ifølge Ravi flere kunder at opfylde de mest kritiske kunders krav til styring af temperatur og tid i vapor phase-maskinen
Artiklen har været bragt i Aktuel Elektronik nr. 1 – 2025 og kan læses herunder uden illustrationer
(læs originaludgaven her)
Af Rolf Sylvester-Hvid
Det er altid en udfordring at styre loddeprofilen i en loddeproces, uanset om der er tale om reflow eller vapor phase. Hvor man normalt i et reflow-miljø giver de bestykkede print en lineær opvarmning igennem flere zoner, så kan man i et vapor phase-miljø i trin kontrollere rampeformen for opvarmningen indtil den endelige loddetemperatur. Det har gjort vapor phase til et populært valg i virksomheder, hvor en meget præcis styring af såvel maksimaltemperatur som opvarmningsforløb over tid har stor betydning for kvaliteten af det endelige og monterede elektronikprodukt.
Det ved man hos Ravi Electronics, hvor de to ejere, Esben Randers og Karsten Viborg – der har lagt forbogstaver til firmanavnet – for nylig har investeret i Asscon VP2000, der hører til i kategorien af de største vapor phase-loddemaskiner i branchen, leveret af HIN A/S:
– Asscons VP2000 er bestemt en stor maskine, men med vores nyeste afdeling i Aalborg har vi opstillet en række Fuji-montagerobotter af typen NXT-R. Det er meget hurtige maskiner, og det har været vigtigt for os, at der ikke opstår nogle procesmæssige flaskehalse, hvis vi skal udføre de volumenopgaver, som vi får stadigt flere af. Her er Asscons store vapor phase-maskine et godt valg, da den let kan håndtere flere paneler ad gangen. Det rækker fint til de store opgaver, siger den ene af Ravi Electronics’ direktører, Karsten Viborg.
– Nok så væsentligt er det, at galden (loddemediet i en vapor phase-maskine) ikke kan overstige kogepunktet for overgangen fra flydende til dampform. Det betyder, at man er garanteret mod at overophede print og komponenter i loddeforløbet selv ved længere tids ophold i loddemaskinen. Det er meget vigtigt for en række applikationer til aerospace- og forsvarsmiljøerne. Og så er maskinerne meget lette at ændre ved jobskift gennem en dynamisk profileringsfunktion, tilføjer Esben Randers, den anden af Ravis direktører.
Software giver loddeprocessen den vitale intelligens
– Asscon VP2000 er i sig selv en god og robust loddemaskine, og der er en række fordele i, at den termiske overførsel i galden rundt regnet er 10 gange så effektiv som varmluftmediet i reflow-ovne. Bruger man reflow, er der en risiko for, at print eller komponenter kan brænde, men det sker ikke i vapor phase, der vel bedst kan sammenlignes med kogning i forhold til stegning. Desuden har Asscon udviklet en software, der giver loddemaskinen den intelligens, som giver de gode lodderesultater hver gang – og hvor dynamisk profilering giver en glimrende styring af temperatur og tid i de enkelte trin i loddeprocessen, forklarer Karsten Viborg.
Asscon har udviklet en overbygning på den dynamiske profilering under navnet Dynamic Profiling PLUS+, og det giver mulighed for med brug af sensorer på et aktuelt print at måle og definere den ideelle loddeprofil, ligesom man efterfølgende kan kontrollere, at profilen overholder de oprindelige specifikationer. Opsætningen er ganske enkel. Man monterer temperatursensorer på de største og mindste komponenter på det bestykkede print, der skal loddes i vapor phase-ovnen. Når printet kører gennem ovnen, sættes grundindstillingerne for den optimale loddeprofil for et givent job.
Vapor phase giver som udgangspunkt et mere sikkert loddemiljø, og Asscon er internationalt anvendt til mange sikkerhedskritiske loddeopgaver – ofte inden for medico-, forsvars- og aerospace-applikationer, hvor der er meget fokus på en fuldstændigt præcis styring af temperatur og tid under forvarme, opvarmningsforløb og egentlig lodning – foruden afkølingen selvfølgelig. Softwaren er med andre ord grundlaget for den høje grad af repetérbarhed, der giver konsistente resultater i hvert procesforløb.
Kritiske kunder tiltrækker flere kunder
Karsten Viborg fortæller, at en interessant gevinst ved at leve op til kravene fra de mest kritiske kunder inden for typisk forsvars- og aerospace-applikationerne er, at kritiske kunder faktisk tiltrækker flere kunder. Der er ingen tvivl om, at det blåstempler en EMS-virksomhed, at de har en portefølje af nogle meget sikkerhedsfokuserede kunder. Det peger på, at der er styr på kvaliteten, og Ravis valg af processer og teknologi afspejler også fokus på de sikkerhedskritiske applikationer.
Med muligheden for dynamisk profilering af loddeprocessen letter Asscon i høj grad opsætning af loddeprofilerne for de enkelte jobs og PLUS+-løsningen med temperaturmåling direkte på setup- eller kontrolprintet, og tre parallelle målereferencer direkte i maskinen giver en særdeles konsistent repetérbarhed af loddeforløbene.
– Vores setup foregår på den måde, at vi kører sensorer placeret ved de små og store komponenter på printet igennem maskinen, hvorefter output for sensorerne definerer behovet for forvarme, loddetid og -effekt. De faste sensorer i Asscon VP2000-loddemaskinen står derefter for den efterfølgende styring. Vi kan lagre loddeprofilen til hvert enkelt job, så en eksisterende loddeprofil kan downloades igen, hvis vi i mellemtiden har loddet et andet job, siger Karsten Viborg.
Kontrollen af sensorerne i maskinen medfører ifølge Esben Randers, at man via dataopsamling får et fantastisk godt match mellem den faktiske loddeprofil og det programmerede setup. Netop den præcise kontrol med temperaturforskellene og den førnævnte repetérbarhed sikrer den kvalitet, som kunder ønsker, når elektronikken ender i systemer, der enten er sikkerhedskritiske eller utilgængelige – som ude i rummet.
– Det er præcis den slags opgaver, vi er gået efter hos Ravi Electronics, og hvis vores kunder er meget kritiske i forhold til kvalitet og sikkerhed, er vi selvfølgelig nødt til at spille den bold videre til vores leverandører af montage- og loddeudstyr – og det er Asscon VP2000-loddemaskinen med sin Profiler PLUS+-software til setup et rigtig godt eksempel på, slutter Karsten Viborg.
Billedtekster
1: Karsten Viborg og Esben Randers (forrest) ved den nye Asscon VP2000-loddemaskine, der med sin knivskarpe temperatur-, tids- og effektstyring – og med den sensorstyrede intelligente setup og kontrol af parametrene, Dynamic Profiling PLUS+, sikrer præcist repetérbare lodderesultater hver gang. Det tiltrækker kritiske kunder – som igen trækker flere kunder med sig.
2: Selv om PLUS+ i Asscons dynamiske profilering automatisk opsætter profilen til nye loddeopgaver efter et gennemløb med et prototypeprint med monterede temperatursensorer, så kan man også ændre de fem overordnede trin for effekter, temperaturer og tider til optimering af loddeprofilen. Senere kan man teste seriefremstillede print mod den ønskede loddeprofil, som med PLUS+ holder sig stramt inden for specifikationerne.
