Dlaczego rezygnujemy z pieców konwekcyjnych na rzecz urządzeń do wysychania za pomocą promieniowania podczerwonego?
Większość zakładów produkujących półprzewodniki w końcu porzuca te staromodne piecyki konwekcyjne. To ma sens – biorąc pod uwagę konieczność używania elementów bez ołowiu oraz chęć obniżenia kosztów energii, stary sposób już nie jest efektywny.
Pomyślcie o tradycyjnym piecu z gorącym powietrzem – w rzeczywistości płacimy za ogrzewanie ogromnej metalowej skrzynki oraz powietrza w jej wnętrzu, tylko po to, aby nagrzać mały element. To strata zasobów.
Promieniowanie podczerwone jest zupełnie inne – zamiast ogrzewać całe pomieszczenie, emituje promieniowanie elektromagnetyczne prosto na podłoże. To szybkie i efektywne rozwiązanie.
Fizyka tego procesu jest interesująca: promieniowanie podczerwone dociera bezpośrednio do specyficznych pasm absorpcji używanego kleju lub fotorezystu. Nie musimy więc czekać, aż całe urządzenie się nagrzeje.
Gdy pracujemy z procesami bez ołowiu, nie możemy sobie pozwolić na błędy w temperaturze. Choćby niewielka odchylka może doprowadzić do problemów z przyklejaniem elementów lub powstania małych pustych przestrzeni. Dzięki użyciu krótkofalowego promieniowania podczerwonego uzyskujemy dużą gęstość ciepła bez konieczności nagrzewania całej płyty.
A oszczędności energetyczne? Są naprawdę znaczące.
Systemy konwekcyjne słyną z utraty ciepła. Natomiast lampy podczerwone włączają się i wyłączają niemal natychmiastowo. Koniec z długimi cyklami podgrzewania. Ponadto, ponieważ nie musimy korzystać z dużej ilości gazu czy rozpuszczalników, całe środowisko pracy staje się czystsze. To znacznie prostszy sposób na osiągnięcie celów związanych z ekologią – wystarczy bowiem używać mniej kilowatogodzin na każdą płytkę.
Ale to nie jest magiczne rozwiązanie. Istnieją pewne kompromisy. Otrzymujemy ogromną szybkość, ale musimy radzić sobie z koncentracją ciepła. Jeśli płytka nie jest idealnie umieszczona albo geometria lampy jest nieprecyzyjna, pojawią się „gorące punkty”. Musimy też upewnić się, że nasze systemy chłodzenia są w stanie obsłużyć ciepło odbijające się od podłoża. A jeśli taśma transportowa porusza się zbyt wolno w stosunku do mocy lampy? To może doprowadzić do spalenia krawędzi elementów.
To trochę jak balansowanie – musimy ciągle ocenić, jak dużą ilość produktów możemy wyprodukować, biorąc pod uwagę potrzebę precyzji termicznej. Ale gdy uda się to osiągnąć, efekty są naprawdę imponujące.