Reflow-Konvektionslöten mit Flüssigstickstoffkühlung für energieeffiziente und flexible Lötprozesse

Conference: Elektronische Baugruppen und Leiterplatten – EBL 2016 - 8. DVS/GMM-Tagung
02/16/2016 - 02/17/2016 at Fellbach, Deutschland

Proceedings: GMM-Fb. 84: Elektronische Baugruppen und Leiterplatten – EBL 2016

Pages: 4Language: germanTyp: PDF

Personal VDE Members are entitled to a 10% discount on this title

Authors:
Bell, Hans; Kneer, Marcel (Rehm Thermal Systems GmbH, Blaubeuren-Seissen, Deutschland)
Kast, André (Air Liquide Deutschland GmbH, Düsseldorf, Deutschland)

Abstract:
Laut des Klimaschutzberichts für „Nachhaltige Kälteversorgung in Deutschland“ des Bundesministeriums für Umwelt entfällt 14 % des deutschen Gesamtstrombedarfs auf die Kälteerzeugung. Dieser Sektor ist für 5 % der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Die Treibhausgase bei der Kälteerzeugung entstehen sowohl durch den Strombedarf an sich, als auch durch Leckage von Kältemitteln. Als Maschinenbauunternehmen für die Elektronik- und Photovoltaikindustrie hat die Firma Rehm sich der Herausforderung gestellt, den Energieaufwand für die Kälteerzeugung in seinen thermischen Systemen zu reduzieren und damit einen kleinen Beitrag zur Energiewende in Deutschland zu leisten. Dieser Artikel beschreibt eine innovative Lösung, die Rehm gemeinsam mit seinem starken Industriepartner, Air Liquide, entwickelt hat. Das Stickstoff-Reflowlöten elektronischer Baugruppen benötigt Energie, die an verschiedene Stoffströme gebunden ist. Den größten Anteil am Gesamtenergiebedarf einer Reflowlötanlage hat dabei das Kühlwasser mit ca. 50 %. Die neuartige Technik der Vision XP+ mit CoolFlow verzichtet vollständig auf das Kühlwasser. Durch den Phasenwechsel des flüssigen Stickstoffs wird der Reflowlötanlage sowohl die notwendige Kälte als auch die inerte Prozessumgebung zur Verfügung gestellt. Das energieintensive Rückkühlen der im Standardprozess eingesetzten Kühlmedien entfällt komplett, womit der Energiebedarf der Anlage um mehr als 20 % reduziert wird. So können pro Jahr und Anlage 17 Tonnen CO2 und 30.000 kWh Strom eingespart werden. Einen positiven Nebeneffekt stellt die im Vergleich zu einer Wasserkühlung verbesserte Kühlleistung dar. Die um bis zu 30 K niedrigeren Auslauftemperaturen der produzierten Baugruppen erlauben kürzere Produktionszeiten und ermöglichen produktabhängige variierbare Kühlzonentemperaturen. Seit August 2015 befinden sich zwei Reflowlötanlagen mit dem neuen Kühlkonzept bei der Firma Smyczek und der Firma Steca jeweils im 3-Schicht Produktionsbetrieb.