Rezygnacja z pieców: lepszy sposób na utwardzanie półprzewodników bez ołowiu
Przemysł intensywnie dąży do stosowania standardów „zielonych” i wolnych od ołowiu. Widać to wszędzie, ale najbardziej widoczne jest to na etapach suszenia i utwardzania materiałów.
Przez długi czas używaliśmy dużych pieców konwekcyjnych. Ale problem polega na tym, że podgrzewanie ogromnych ilości powietrza to marnotrawstwo energii. Ponadto całe to ruchome powietrze stanowi doskonałą drogę dla kurzu i innych cząsteczek, które mogą dotrzeć bezpośrednio na płytki.
Dlatego przeszliśmy na metody utwardzania za pomocą promieniowania podczerwonego. Zamiast podgrzewać powietrze, wykorzystuje się tu promieniowanie elektromagnetyczne, które oddziałuje bezpośrednio na materiał.
Dlaczego metoda ta jest skuteczna?
Można to porównać do słońca na skórze – nie musi być 100 stopni, aby poczuć ciepło; energia przenosi się prosto do nas. To ogromna oszczędność energii, a co ważniejsze, metoda ta jest też korzystna dla samego sprzętu. Spawy i kleje bez ołowiu wymagają specyficznych warunków temperaturowych i szybkiego podgrzewania. Metoda podczerwona zapewnia taką precyzję, dzięki czemu unikamy uszkodzeń materiałów.
Rola obudowy
Nie wystarczy po prostu postawić lampy na stole. Aby metoda ta mogła być efektywna w rzeczywistych warunkach pracy, budujemy specjalne obudowy z nierdzewnej stali typu 304 lub 316L. Wybieramy te materiały, ponieważ nie ulegają one korozji i nie uwalniają żadnych szkodliwych gazów.
Te obudowy pełnią więcej funkcji niż tylko przechowywanie lamp. Pełnią rolę luster – odbijają nadmiarowe promienie z powrotem na płytkę, tym samym zwiększając gęstość ciepła w tym miejscu. Obudowy są również hermetyczne, co zapewnia stabilne warunki w pomieszczeniu i uniemożliwia ucieczkę lotnych związków organicznych do pomieszczenia, gdzie przebywają ludzie.
Rzeczywistość
Metoda podczerwona jest szybka… naprawdę szybka. Ale to nie jest magia. Lampy o wysokiej mocy wytwarzają ogromną ilość ciepła. Jeśli układ wentylacji nie jest wystarczająco efektywny lub system chłodzenia jest zbyt słaby, to ciepło może się rozprzestrzeniać. Wtedy całe urządzenie może zostać uszkodzone.
Trzeba znaleźć odpowiedni balans pomiędzy mocą lamp a masą cieplną obudwy. Jeśli to zrobimy źle, urządzenie może zostać przegrzane.
Zaletą tej metody jest to, że standardy dotyczące produktów bez ołowiu wymagają zerowej emisji szkodliwych substancji. Ponieważ metoda podczerwona nie polega na spalaniu ani na chemicznym podgrzewaniu, spełnia wszystkie wymogi środowiskowe. To prosta alternatywa dla starych systemów konwekcyjnych – pozwala zaoszczędzić energię i pozbyć się toksycznych substancji z procesu produkcji.