Porozmawiajmy o utwardzaniu przy użyciu promieniowania podczerwonego dla płytek krzemowych
Jeśli pracujesz w zakładach produkcyjnych półprzewodników bez ołowiu, już wiesz, że suszenie i utwardzanie mogą być kłopotliwe. Dlatego większość z nas przeszła na metody utwardzania przy użyciu promieniowania podczerwonego.
Można to porównać do ogrzewania pomieszczenia za pomocą grzejnika – trzeba najpierw nagrzać całe powietrze. Natomiast promieniowanie podczerwone działa jak słońce – energia trafia bezpośrednio na powierzchnię płytki. Nie ma potrzeby używania chemicznych rozpuszczalników ani marnowania dużych ilości gazu. To prostszy sposób oddawania ciepła.
Jak właściwie przemieszcza się energia?
Używamy emiterów krótkofalowych i średniofalowych, ponieważ one docierają dokładnie w te miejsca, gdzie fotorezyst lub klej pochłaniają ciepło.
Najlepsze jest to, że ciepło nie pozostaje w komorze – natychmiast przenosi się na podłoże i zamienia się w energię cieplną. To o wiele lepszy sposób pracy. Nie trzeba marnować energii na nagrzewanie ogromnej stalowej skrzynki, gdy wystarczy tylko nagrzać płytkę o średnicy 300 mm.
Równowaga między odległością a gęstością ciepła
Tu pojawiają się problemy. Odległość pomiędzy lampą a płytką decyduje o gęstości ciepła. Jeśli lampę umieścisz zbyt blisko, spalisz krawędzie płytki, albo nawet pojawią się pęknięcia spowodowane nadmiernym naciskiem cieplnym. Jeśli natomiast umieścisz ją zbyt daleko, czas obróbki będzie znacznie dłuższy.
Wydajemy dużo czasu na dostosowywanie odległości, aby ciepło było równomiernie rozpraszane po całej powierzchni płytki. Ponieważ lutownice bez ołowiu mają wyższe temperatury topnienia niż te ze starymi lutownicami z ołowiem, potrzebne są lampy o dużej mocy, aby szybko podnieść temperaturę.
Wady tej metody
Szybkie utwardzanie jest świetne, ale stanowi duże obciążenie dla sprzętu. Nie można po prostu podłączyć tych maszyn i zapomnieć o nich. Gęstość ciepła wymagana przy standardach bezołowiowych jest bardzo wysoka. Jeśli nie masz efektywnego systemu chłodzenia, reflektory mogą się zniekształcić, a przewody mogą zostać uszkodzone. Bez odpowiedniego chłodzenia lampy szybciej przestaną funkcjonować.
To prosta szansa – możesz uniknąć toksycznych emisji i zmniejszyć rachunki za energię. W zamian musisz jednak uważać na system chłodzenia. To o wiele lepszy sposób niż korzystanie ze starych, nieefektywnych elementów grzewczych.