Чому ми відмовляємося від конвекційних печей на користь інфрачервоних систем для висушування
Більшість заводів з виробництва напівпровідників поступово відмовляються від цих старомодних конвекційних печей. Це логічно – адже існує тиск щодо використання комплектуючих без свинцю, а також необхідність скорочення витрат на енергію. Старий спосіб більше не є ефективним.
Уявіть собі звичайну піч з гарячим повітрям. Ви фактично платите за нагрівання величезної металевої коробки та всього повітря всередині неї лише для того, щоб нагріти одну маленьку деталь. Це марна трата ресурсів.
Інфрачервоне випромінювання працює по-іншому – замість нагрівання приміщення, воно направляє електромагнітне випромінювання прямо на поверхню матеріалу. Це швидко та ефективно.
Цікаво те, що інфрачервоне випромінювання впливає саме на ті частоти, які поглинаються клеєм чи фотополімером. Ви не боретесь із повітрям – ви просто нагріваєте саму деталь. Це означає, що не потрібно чекати, поки обладнання нагріється.
Під час роботи з процесами без свинцю неможливо допустити помилок у контролі температури. Навіть незначна похибка може призвести до проблем з з’єднаннями елементів чи появи порожнин на поверхні деталей. Використовуючи короткохвильове інфрачервоне випромінювання, ми досягаємо високої густини тепла без необхідності нагрівання всієї плати.
А що стосується економії енергії… це реально. Конвекційні системи справжні „витратники“ енергії. Інфрачервоні лампи ж вмикаються та вимикаються майже миттєво. Більше немає довгих процедур попереднього нагрівання. Крім того, оскільки ми не використовуємо велику кількість газу чи розчинників для нагрівання, у приміщенні створюється чистіша атмосфера. Це значно полегшує досягнення цілей щодо екологічного виробництва – адже потрібно менше кіловат-годин на одну пластину.
Але все не так просто. Є певні компроміси. Ви отримуєте високу швидкість обробки, але мусите враховувати проблему концентрації тепла. Якщо пластина не розташована ідеально чи геометрія лампи є неточною, можуть виникнути „гарячі точки“. Також потрібно переконатися, що системи охолодження можуть ефективно впоратися з теплом, яке відбивається від поверхні матеріалу. А якщо конвеєр рухається занадто повільно порівняно з потужністю лампи? Це може призвести до пошкодження країв компонентів.
Це справжній баланс. Потрібно постійно знаходити правильний баланс між швидкістю обробки та необхідністю точного контролю температури. Але коли цей баланс досягнутий, все стає значно простішим.