Proč opouštíme konvekční pece ve prospěch zahřívání pomocí infračerveného záření
Buďme upřímní: starý způsob sušení polovodičů – tedy jejich umístění do obrovských konvekčních pecí – už přestává být efektivní. Většina z nás teď přechází na zahřívání pomocí infračerveného záření. Nejde jen o dodržování ekologických předpisů nebo odstranění olova – jde také o to, že konvekční zahřívání je prostě neefektivní.
Vždyť když použijeme vyvažovaný proud vzduchu, musíme ohřát obrovské množství vzduchu, abychom dosáhli požadované teploty na povrchu čipu. Je to velká ztráta energie. Infračervené záření zase vynechává tento „prostředník“ – energie putuje přímo do substrátu. Není potřeba čekat.
Energetická stránka věci
Konvekční pece spotřebovávají hodně energie. Polovinu svého času tráví ohřevem stěn pece a vzduchu kolem součástek. Je to plýtvání energií.
S infračervenými lampami můžeme cílit na konkrétní části fotorezistu nebo lepicí pasty, které skutečně potřebují teplo. Používáme krátkovlnné a střednovlnné infračervené záření, takže teplo dosahuje povrchu okamžitě.
Nejlepší na tom je, že doba na dosažení požadované teploty je téměř nulová. Nemusíte čekat, až se celá komora ohřeje na správnou teplotu. Stačí ji prostě zapnout a pokračovat.
Práce s normami bez olova
Zde je problém: svařování bez olova vyžaduje vyšší teploty než svařování s olovem. Pokud se snažíte dosáhnout těchto teplot pomocí horkého vzduchu, riskujete poškození součástek nebo přehřátí silikonových čipů.
Infračervené záření nám umožňuje pracovat s mnohem větší přesností. Upravením vlnové délky můžeme dosáhnout vysokých teplot bez nutnosti zahřívání celé desky. Je to také čistší proces – žádné spalovací plyny, žádné emise uhlíku. Jen čisté teplo.
Nevýhody (protože vždy existují nějaké nevýhody)
Infračervené záření však není žádná kouzelná hůlka. Má své specifika.
Kvůli intenzivnímu záření mohou vzniknout velmi vysoké teplotní gradienty. Pokud mají vaše součástky různou tloušťku nebo jsou složeny z různých materiálů, některá místa se ohřejí mnohem rychleji než ostatní.
Pokud nebudete opatrní s reflektory a vzdálenostmi mezi nimi, můžete mít místa s příliš vysokou teplotou, což může zničit součástky. Vyžaduje to trochu preciznosti – musíte nastavit vzdálenosti tak, aby bylo zahřátí rovnoměrné po celém čipu.
Ale jakmile to zvládnete? Je to úplně jiná situace.