Dlaczego rezygnujemy z konwekcji na rzecz technologii IR do utwardzania elementów?
Bądźmy szczerzy: piece konwekcyjne są już przestarzałe. Przez długi czas były standardem w procesach suszenia i utwardzania elementów półprzewodnikowych, ale sytuacja się zmienia. Większość z nas obecnie korzysta z technologii infraczerwonej. Nie chodzi tu tylko o „zieloną” produkcję czy spełnianie surowych norm środowiskowych – chodzi o uzyskanie lepszych rezultatów.
Problemy z gorącym powietrzem
Pomyślcie o tym, jak funkcjonuje tradycyjny piec. Trzeba podgrzać całą komorę – każdy kubik centymetra powietrza – zanim płyta półprzewodnikowa w ogóle zacznie się nagrzewać. To ogromna strata energii.
Technologia IR jest zupełnie inna. Zamiast ogrzewać powietrze, wykorzystuje promieniowanie elektromagnetyczne, aby przekazać energię bezpośrednio do podłoża. Dzięki temu nie traci się energii na grzanie dużego metalowego kontenera – grzeje się tylko sam element, który ma zostać utwardzony. Koniec.
Problemy z przykładem bez ołowiu
Jeśli używasz spoiw bez ołowiu, wiesz, że to nie jest łatwe. Te stopy wymagają znacznie wyższych temperatur niż stare spoiwa na bazie ołowiu.
Gdy korzystasz z konwekcji, proces nagrzewania jest wolny. W tym wolnym tempie właśnie pojawiają się problemy – dochodzi do utleniania elementów lub, co gorsza, uszkodzenia delikatnych elementów półprzewodnikowych.
Lampy IR rozwiązują ten problem, ponieważ działają błyskawicznie. Dzięki temu temperatura szybko osiąga wartość niezbędną do utwardzenia elementów, a potem szybko spada. Unika się w ten sposób uszkodzeń delikatnych elementów półprzewodnikowych. To precyzyjne i skuteczne rozwiązanie.
Jednak istnieje jeden haczyk…
Oczywiście, rachunki za energię spadają, ponieważ energia jest zużywana tylko wtedy, gdy lampa faktycznie pracuje. Ale tu jest problem: technologia IR wymaga linii widzenia pomiędzy lampą a elementem, który ma zostać utwardzony. Jeśli elementy mają nietypowe kształty lub złożoną geometrię, pojawią się problemy z cieniami. Nie można po prostu zastąpić pieca konwekcyjnego lampą IR i mieć problemów z jej ustawieniem. Trzeba dokładnie planować umieszczenie lamp oraz wybrać odpowiednią długość fali. Jeśli nie uda się dobrze dostosować parametrów, powierzchnia elementu może zostać spalona, podczas gdy jego dolna część pozostanie chłodna.
Należy też sprawdzić system chłodzenia. Ponieważ wzrost temperatury jest tak szybki, słaby system chłodzenia może prowadzić do deformacji płytek półprzewodnikowych. To potężne narzędzie, ale trzeba je prawidłowo skonfigurować.