Proč jsme přešli na zasychání pomocí infračerveného záření pro sušení polovodičů
Přechod na bezolovové materiály v výrobě polovodičů není tak jednoduchý, jako jen vyměnit lepidlo. Ve skutečnosti to nutí člověka přehodnotit způsob, jakým působíme teplem.
Dlouho všichni používali konvekční trouby. Ale problém je v tom, že v podstatě zahříváte celou místnost plnou vzduchu jen proto, abyste usušili malý kousek hardware. Je to plýtvání energií – a upřímně řečeno, je to také způsob, jak omylem rozptýlit prach a nečistoty po celé pracovní ploše.
Proto jsme přešli na zasychání pomocí infračerveného záření. Místo zahřívání vzduchu působíme teplo přímo na samotný substrát.
Přímé teplo je lepší než horký vzduch
Představte si to jako rozdíl mezi stáním v sauně a cítěním slunce na kůži. Infračervené záření využívá elektromagnetické vlny k pohybu molekul v povlaku nebo lepidle.
K tomu dochází téměř okamžitě. Nemusíte čekat, až se vzduch vyhřeje, což znamená, že doba potřebná k zaschnutí je mnohem kratší. Navíc nemusíte trávit tři hodiny ohřevem kovových stěn obrovské krabice. Vaše účty za energii vám poděkují.
Řešení „zelených“ požadavků
Bezolovové materiály jsou náročné – obvykle potřebují vyšší teploty k správnému zaschnutí. Pokud se pokusíte použít konvekční troubu k dosažení těchto teplot, dostanete problémy. Deska se může zkreslit nebo okraje mohou být poškozeny. U infračerveného záření je to jiné – můžeme totiž teplo „rozdělit“ do jednotlivých oblastí. Nastavíme vlnovou délku tak, aby odpovídala konkrétní pryskyřici, kterou používáme.
Výsledkem je, že jádro desky dostane právě tolik tepla, kolik potřebuje, zatímco okolní komponenty zůstanou v bezpečí. Žádné přehřívání, žádné chemikálie ve vzduchu – pouze čistý a suchý proces.
Nevýhody (protože vždycky nějaké jsou)
Rychlé zasychání není zázračné řešení. Pokud nebudete opatrní, vysoká hustota tepla může způsobit problémy – horní vrstva se totiž může příliš rychle vysušit a uvěznit v sobě rozpouštědla, což vede ke vzniku bublin nebo olupování povrchu.
Je to otázka rovnováhy. Pokud se konvektor pohybuje příliš pomalu, substrát se spálí. Pokud příliš rychle, deska se nezaschne. Abychom zabránili problémům, používáme vysoce přesné termočlánky k sledování teploty povrchu v reálném čase. Jedná se o jednoduchý způsob regulace, který zabrání nadměrnému zahřívání. V průmyslu, kde je důležitá každá milimetr, je taková kontrola naprosto zásadní.