Proč opouštíme konvekční pece ve prospěch UV zahřívání
Pokud jste někdy strávili čas v čisté místnosti určené k výrobě polovodičů, víte, jak fungují konvekční pece. Jsou objemné, pracují pomalu a v podstatě se snaží nahřát celou místnost jen proto, aby vysušily pár destiček. Je to plýtvání energií.
Proto jsme přešli na UV zahřívání. Místo nahřívání vzduchu působí UV záření přímo na substrát. Je to efektivnější a rychlejší řešení – právě proto dnes fungují většina „ekologicky šetrných“ nebo bezolovnatých řešení.
Fyzika tohoto procesu
Představte si, jak funguje konvekční peče. Vytváří horký vzduch, který se pohybuje po místnosti. Ale vzduch obsahuje částice, a udržování tohoto vzduchu v teple vyžaduje obrovské množství energie.
UV záření je jiné. Využívá elektromagnetické záření k přenosu energie přímo do fotorezistentu nebo lepidla. Výsledkem je, že doba potřebná k zahřátí se zmenšila na několik minut. Vaše účty za elektřinu budou nižší a vaše destičky budou dokončeny mnohem rychleji.
Práce s bezolovnatými materiály
Problém spočívá v tom, že bezolovnaté lepidla a spojovací materiály vyžadují mnohem vyšší teploty než staré olovnaté materiály. Pokud se pokusíte dosáhnout těchto teplot pomocí horkého vzduchu, budete muset čekat opravdu dlouho. Navíc hrozí, že celá deska bude zničena. S UV zářením můžeme použít specifické vlnové délky – obvykle krátké nebo střední – které proniknou skrz povlak a působí přímo na místo, kde je to potřeba. Takto získáte potřebné teplo, aniž byste poškodili okolní komponenty.
Funkce v čisté místnosti
Další výhodou je malá velikost UV ohřívačů. Nepotřebujete velké ventilace ani složité filtrační systémy, abyste udrželi požadovanou úroveň čistoty.
Ale musíte být opatrní. UV záření je velmi silné. Pokud se váš dopravní pás zpozdí nebo senzor selže, můžete substrát za sekundy spálit. Potřebujete také systém chlazení, který odstraní teplo v okamžiku, kdy destička opustí oblast zahřívání. Jinak hrozí deformace destičky.
Abychom mohli spát klidněji, používáme obvykle regulátory typu PID. Ty udržují teplotu povrchu v rozsahu ±2 °C, takže nemusíte hádat.