Чому ми відмовляємося від конвекційних печей на користь інфрачервоного випромінювання для обробки матеріалів
Якщо ви коли-небудь перебували у чистій кімнаті для обробки напівпровідників, ви знаєте, як працюють конвекційні печі. Вони є громіздкими, повільними у роботі, і їм потрібно нагріти всю кімнату лише для того, щоб осушити кілька пластин. Це марна трата ресурсів.
Саме тому ми переходимо на використання інфрачервоного випромінювання. Замість нагрівання повітря, інфрачервоне випромінювання діє безпосередньо на сам матеріал. Це ефективніше та швидше. Саме тому більшість „екологічних“ або безсвинцевих рішень сьогодні є ефективними.
Фізика процесу
Уявіть собі, як працює конвекційна піч – вона рухає гаряче повітря. Але повітря містить частинки, і для його нагрівання потрібно величезна кількість енергії.
Інфрачервоне випромінювання працює інакше – воно використовує електромагнітне випромінювання для передачі енергії безпосередньо на матеріал. У результаті час обробки значно скорочується. Ми бачили, як цикли обробки, які раніше тривали годинами, тепер займають лише кілька хвилин. Це дозволяє заощадити енергію та прискорити процес обробки пластин.
Проблема безсвинцевих матеріалів
Проблема полягає у тому, що безсвинцеві сплави та клеї потребують значно вищих температур для обробки, ніж старі свинцеві матеріали. Якщо намагатися досягти таких температур за допомогою гарячого повітря, доведеться чекати довго. Крім того, існує ризик пошкодження всієї плати. За допомогою інфрачервоного випромінювання можна використовувати певні довжини хвиль – зазвичай короткі чи середні – які проникають крізь покриття та діють безпосередньо на матеріал. Таким чином можна отримати необхідну температуру, не пошкоджуючи при цьому околишні компоненти.
Використання в чистій кімнаті
Однією з переваг є компактність пристроїв інфрачервоного опалення. Не потрібні величезні канали для подачі повітря чи складні системи фільтрації, щоб зберегти рівень чистоти в кімнаті.
Але потрібно бути обережним. Інфрачервоне випромінювання є дуже потужним. Якщо конвеєр чи сенсор не функціонують належним чином, матеріал може бути пошкоджений за лічені секунди. Тож необхідно мати систему охолодження, яка буде відводити тепло від матеріалу в момент його виходу з зони обробки. Інакше може виникнути деформація матеріалу.
Щоб спати спокійніше, ми зазвичай використовуємо контролери типу PID. Вони дозволяють підтримувати температуру на рівні ±2°C, що дозволяє уникнути проблем.