Чому ми переходимо на використання інфрачервоної технології для висушування та затвердження компонентів без свинцю
Якщо ви коли-небудь працювали з процесами висушування та затвердження напівпровідникових матеріалів, то знаєте старий спосіб: все поміщають у величезну конвективну піч та чекають. Але ситуація змінюється. У зв’язку з прагненням до „зелених“ та безсвинцевих стандартів ми бачимо значний розвиток інфрачервоної технології.
Перевага цієї технології полягає у тому, що можна досягти потрібної температури на поверхні пластини чи основи, не обов’язково нагріваючи всю кімнату.
Зменшення втрат енергії
Уявіть собі звичайну піч з гарячим повітрям – це, по суті, величезна металева коробка, яка витрачає велику кількість енергії лише на нагрівання своїх стінок та повітря всередині. Це неефективно.
Інфрачервона технологія працює по-іншому: замість нагрівання повітря, лампи випромінюють електромагнітне випромінювання, яке потрапляє прямо на об’єкт обробки. Це призводить до вібрації молекул покриття чи паяльної суміші.
Цей процес відбувається дуже швидко – час нагрівання скорочується з хвилин до секунд.
Більшість людей використовують короткочастотне інфрачервоне випромінювання. Воно проникає глибше в матеріал, тож нижня частина паяного з’єднання затверджується так само швидко, як і верхня частина. Це допомагає уникнути проблеми, коли поверхня затвердіває занадто швидко, а розчинники залишаються всередині.
Керування теплом у безсвинцевих паяльних матеріалах
Проблема полягає у тому, що безсвинцеві паяльні матеріали потребують значно вищих температур для плавлення, ніж старі матеріали на основі свинцю.
Якщо намагатися досягти таких температур за допомогою конвективної печі, часто виникає перегрів базової плати. Це призводить до її деформації, що є серйозною проблемою для відділу контролю якості.
Інфрачервона технологія дозволяє краще контролювати температуру. Можна налаштувати довжину хвилі так, щоб вона відповідала тому, що поглинає матеріал. Тепло потрапляє саме туди, де це необхідно. Це краще для самої плати та для планети.
Реальність
Інфрачервона технологія – це не чарівна паличка. Не можна просто увімкнути її та залишити все як є.
Оскільки тепло поширюється прямою лінією, необхідно враховувати ефект „тіні“. Якщо компоненти різної висоти, високі з них можуть заважати теплу потрапляти до низьких.
Щоб усунути цю проблему, може знадобитися система з кількома лампами чи пристрій, який буде обертати плати. Також потрібно стежити за вентиляторами охолодження. Якщо їх розмір не підібраний правильно, залишкове тепло може заважати точній роботі датчиків.