- January 5, 2022 VPO, Soldering, Knowlegde

Vapor Phase One: Der Lötprozess

Anna Metzenroth

Lötprofil festlegen und PCB einlegen

Zunächst wird das Lötprofil via SD-Karte an die VPO übermittelt. Mehr dazu in Tutorial 1. Anschließend kann das PCB auf den Lift gelegt werden.

Vorheizen des Geräts 4 min.

Die Heizungen werden angeschaltet und das Galden somit erwärmt. Der Lift mit der bestückten Baugruppe regelt die Temperatur des PCB nun auf die erste Temperatur im Lötprofil. Der Lift fährt nach unten um anschließend den Abstand zum erwärmten Galden zu vergrößern und so die Temperatur zu halten. Zu Beginn ist die Temperatur im unteren Teil des Lötbottichs höher, da sich dort ein leichter Galdendampf bildet. Die Platine befindet sich nun im Galdendampf der sie gleichmäßig erhitzt. Dabei wird Sauerstoff nahezu vollständig verdrängt, das verhindert eine Oxidation auf der Platine.

Ab 222°C Galdentemperatur endet das Vorheizen des Gerätes und es ist bereit für den nächsten Prozessschritt. Wenn mehrere Lötvorgänge hintereinander ausgeführt werdem, verkürzt sich diese Zeitspann, da nach dem abgeschlossenen Lötvorgang eine Galdentemperatur von mindestens 70°C vorliegt.

Ramp-up und Soakphase 3 min. (profilabhängig)

Durch die Lifthöhe und die Heizungsregelung wird die Temperatur an der Baugruppe bis auf 2-3°C genau reguliert. Der Einsatz der Heizung ist insbesondere für niedrige Temperaturbereiche von Bedeutung. Jede Sekunde wird die neue Temperatur zwischen zwei im Profil definierten Temperaturen interpoliert.

Maximale Energiezufuhr 4 min. (profilabhängig)

Nun geben die Heizungen Vollgas, diese Phase beginnt ab 140°C. Die Heizungsregelung ist deaktiviert und die maximale Wärmeleistung von 1kW wird an das Galden übertragen. Das hier verwendete Galden LS230 siedet bei exakt 230°C, das entspricht auch der maximal zu erreichenden Löttemperatur. Diese Phase endet, wenn das Lötprofil vollständig durchlaufen wurde.

Quick Cool Phase und Anti-Kondensations-Modus (10 -15 min.)

Sobald das Temperaturprofil vollständig durchlaufen wurde wird automatisch die Quick Cool Phase aktiviert. Während des Abkühlprozesses kann die VPO aus Sicherheitsgründen nicht geöffnet werden. Vier leistungsstarke Lüfter sorgen dafür, dass die Temperatur rasch sinkt und die Wartezeit zwischen Lötzyklen verkürzt werden kann.

Die Platinentemperatur wird zunächst konstant auf 120°C gehalten. Ziel dieses Anti-Kondensations-Modus ist, die Kondensation von Galden auf der Baugruppe zu verhindern. Das abkühlende Galden, das wieder flüssig wird, kondensiert so nicht auf dem PCB, sondern fließt zurück ins Reservoir. Dadurch wird der Galdenverbrauch gesenkt und die gelötete Platine kann trocken aus der Vapor Phase One entnommen werden.

Die "Open Temperature" wurde erreicht

Über das Display kann zwischen verschiedenen Modi gewählt werden, die entscheiden, wie der Abkühlprozess abläuft und ab welcher Temperatur die VPO geöffnet und das PCB entnommen werden kann.

  • Eco || 70°C || 15 min.
  • Standard || 80°C || 12 min.
  • Fast || 90°C || 10 min.

Je geringer diese Temperatur gewählt wird, desto geringer ist der Galdenverbrauch. Allerdings verlängert sich die Wartezeit zwischen den einzelnen Lötzyklen um bis zu fünf Minuten.


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