Dlaczego rezygnujemy z pieców konwekcyjnych na rzecz utwardzania za pomocą promieniowania infraczerwonego
Jeśli spędziłeś choć trochę czasu w pomieszczeniu czystym do produkcji półprzewodników, wiesz już, jak działają piece konwekcyjne. Są dużymi urządzeniami, działają powoli, a ich zadaniem jest podgrzanie całego pomieszczenia tylko po to, aby wysuszyć kilka płytek. To strata zasobów.
Dlatego przechodzimy na utwardzanie przy użyciu promieniowania infraczerwonego. Zamiast podgrzewać powietrze, promieniowanie infraczerwone działa bezpośrednio na matrycę lub klej. To efektywniejsze i szybsze rozwiązanie. Dzięki temu większość „eko-dostosowanych” lub wolnych od ołowiu rozwiązań może funkcjonować skutecznie dziś.
Fizyka procesu
Pomyśl o tym, jak działa piec konwekcyjny – on porusza gorące powietrze. Ale powietrze zawiera cząsteczki, a utrzymanie jego temperatury wymaga ogromnej ilości energii. Promieniowanie infraczerwone jest inaczej – wykorzystuje promieniowanie elektromagnetyczne, aby przekazać energię bezpośrednio na materiał, który ma zostać utwardzony. W rezultacie czas potrzebny do utwardzenia znacznie się skraca. Widzieliśmy przypadki, gdy cykle utwardzania, które wcześniej trwały godziny, teraz trwają zaledwie kilka minut. Twoje rachunki za prąd są niższe, a płytki są gotowe znacznie szybciej.
Rozwiązanie problemu z standardami wolnymi od ołowiu
Problem polega na tym, że lutowniki ikle jeśli są wolne od ołowiu, wymagają znacznie wyższych temperatur niż te zawierające ołów. Jeśli spróbujesz osiągnąć takie temperatury za pomocą gorącego powietrza, będziesz musiał czekać wiecznie. Co gorsza, istnieje ryzyko uszkodzenia całej płyty. Z pomocą promieniowania infraczerwonego możemy wybrać konkretne długości fal – zwykle krótkie lub średnie – które przenikną przez warstwę powłoki i dotrą dokładnie tam, gdzie jest to konieczne. Dzięki temu uzyskujemy potrzebną temperaturę, bez uszkadzania otaczających elementów.
Wykorzystanie tego rozwiązania w pomieszczeniach czystych
Kolejną zaletą jest małe rozmiar grzałek infraczerwonych. Nie potrzebujesz dużych kanałów wentylacyjnych ani skomplikowanych systemów filtracji, aby zachować standaryzowany poziom czystości.
Ale trzeba być ostrożnym. Promieniowanie infraczerwone jest intensywne. Jeśli taśma transportowa się spowolni lub senzor zawiedzie, możesz szybko uszkodzić matrycę. Potrzebujesz więc systemu chłodzenia, który będzie usuwał ciepło natychmiast po opuszczeniu płytki strefy utwardzania. Inaczej może dojść do jej zdeformowania.
Aby mieć spokój, zwykle używamy sterowników PID z zamkniętym obwodem. Dzięki temu temperatura na powierzchni pozostaje w przedziale ±2°C, co zapewnia precyzję.