Proč přecházíme na infračervené zahřívání u bezolovnatých polovodičů
Svět polovodičů se konečně snaží být ekologičtější. Opouštíme ty nepříjemné, chemicky náročné procesy sušení a používání olovnatých materiálů. Právě zde přichází na řadu infračervené zahřívání. Je to ideální řešení pro ty, kdo chtějí být „ekologičtí“ – eliminuje potřebu používat těkavé rozpouštědla a také snižuje spotřebu energie v čistých prostorách.
Jak vlastně funguje toto zahřívání
Představte si standardní konvekční troubu. Ta zahřívá vzduch, který potom zahřívá váš polovodič. Je to pomalé a plýtvavé.
Infračervené zahřívání je jiné. Využívá elektromagnetické záření k přenosu energie přímo na povrch polovodiče. Nemusíme plýtvat energií na zahřívání obrovské kovové skříně plné vzduchu – stačí ohřát samotný substrát.
Díky tomu je doba potřebná k dosažení požadované teploty opravdu krátká. A když pracujeme s citlivými fotorezisty nebo bezolovnatými lepidly – materiály, které vyžadují velmi přesnou teplotu – je tato rychlost opravdu důležitá.
„Zlatý průměr“ – správná vzdálenost
Zde začínají problémy pro inženýry. Musíte najít správnou vzdálenost mezi infračervenou lampou a polovodičem.
Je-li lampa příliš blízko? Vzniknou „horká místa“ a polovodiče se budou deformovat. To není dobré.
Je-li lampa příliš daleko? Intenzita tepla klesne, produktivita se sníží a najednou nedosáhnete požadovaných výsledků.
Obvykle upravujeme tuto vzdálenost podle vlnové délky. Krátkovlnné paprsky jsou vhodné na zahřívání povrchu, zatímco střednovlnné paprsky pronikají hlouběji do materiálu. V podstatě musíte vyvážit intenzitu světla s tepelnou hmotností polovodiče. Vysoce intenzivní lampy sice pracují rychle, ale potřebujete opravdu precizní systém řízení teploty, abyste nenavodili nadměrné teploty a nezkazili celou várku.
Nevýhody (protože vždycky existují nějaké nevýhody)
Přechod na infračervené zahřívání sice ušetří spoustu energie, ale ta energie se přesouvá někam jinam – do chladicího systému. Protože tyto lampy vytvářejí velké množství tepla v malém prostoru, musí být chladič dostatečně silný. Pokud vaše ventilátory nebo vodní chladiče nejsou dostatečné, elektrody na lampách začnou rychle selhávat.
Je to taková kompromisová situace – ušetříte energii během samotného procesu, ale musíte vynaložit více úsilí na správu tepla kolem stroje. Přesto je to cena, kterou stojí za to zaplatit, abychom se zbavili olova a chemikálií.