Waarom we goudreflectoren gebruiken voor het harden van leddvrije halfgeleiders
Laten we eerlijk zijn: convectieovens beginnen steeds meer als ouderwetse oplossingen te worden gezien. In de wereld van halfgeleiders gaan we over op systemen die gebruikmaken van kortegolf-infraroodstraling – en dat om goede redenen. De trend richting ‘leddvrije’ en milieuvriendelijke productiemethoden is geen tijdelijk fenomeen; het is de nieuwe standaard.
Maar er is een probleem: wanneer je overstapt op leddvrije lassen, wordt alles moeilijker. Je hebt te maken met hogere smeltpunten en een zeer nauw bereik waarbinnen de temperatuur moet worden gehouden. Er is nauwelijks ruimte voor fouten.
Waarom goud?
Je vraagt je misschien af waarom we ons druk maken om reflectoren die bedekt zijn met goud. Het klinkt luxueus, maar het gaat eigenlijk om efficiëntie. Goud reflecteert bijna 95% van het nabije-infraroodlicht. Vergelijk dit eens met standaardaluminium, dat juist te veel energie opneemt. Door goud te gebruiken, zorgen we ervoor dat de hitte precies daar terechtkomt waar het nodig is: rechtstreeks op de chip of het PCB. Dit voorkomt dat de hitte zich verspreidt over het machineframe. Het proces verloopt dus sneller. Heel snel zelfs.
Het maken van leddvrije producten mogelijk maken
Het grootste probleem bij het harden van leddvrije producten is het snel opwarmen van de componenten. Als de hitte niet snel genoeg wordt gegenereerd, kunnen de componenten vervormen. IR-lampen lossen dit probleem op, omdat ze straling gebruiken in plaats van hete lucht. Dit is een grote vooruitgang voor clean-roomomgevingen, want er wordt geen vervuilende lucht verspreid. Bovendien is dit een ‘milieuvriendelijker’ manier van werken: geen solventen die veel VOC bevatten, geen energieverslindende ventilatoren. En de wachttijd? Die bestaat niet meer. In plaats van een uur te wachten tot de oven op temperatuur is, bereikt een IR-lamp de gewenste temperatuur al na enkele seconden.
De realiteit
Het is natuurlijk niet allemaal magie. IR-lampen genereren enorm veel hitte. Als je koelsysteem niet goed genoeg is, kun je problemen krijgen. Je kunt gemakkelijk te hoge temperaturen bereiken in de lampen of de controle-elektronica kan beschadigen als de luchtcirculatie niet goed is geregeld. Het is dus belangrijk om een balans te vinden tussen de vermogen van de lampen en de capaciteit van het koelsysteem. Anders branden de lampen te vroeg uit.
Er is ook nog het probleem van ‘hot spots’. Directe straling is zeer krachtig, maar als de lampen niet perfect geplaatst zijn, worden sommige delen van het circuit oververhit, terwijl andere delen koel blijven. Daarom gebruiken we precisiekoppen om de lampen te monteren. Hierdoor blijft de focus constant over het hele oppervlak, zodat er geen beschadigde producten ontstaan.