Dlaczego fabryki półprzewodników rezygnują z pieców konwekcyjnych na rzecz technologii utwardzania pod wpływem promieniowania podczerwonego?
Jeśli ostatnio spędziłeś trochę czasu w takiej fabryce, zapewne zauważyłeś coś dziwnego – te duże, niezgrabne piece konwekcyjne zaczynają znikać. Ludzie preferują teraz metody utwardzania pod wpływem promieniowania podczerwonego. Dlaczego? Ponieważ nagrzewanie całego pomieszczenia tylko po to, by wysuszyć mały kawałek krzemu, jest stratą energii. Promieniowanie podczerwone oddziaływa bezpośrednio na materiał. To właśnie dlatego specyfikacje „ekologiczne” lub „bez ołowiu” prawie zawsze wskazują na użycie tej technologii.
Fizyka tego procesu jest dość prosta.
W przypadku pieca konwekcyjnego nagrzewamy powietrze, które następnie ogrzewa ściany pomieszczenia, a one z kolei ogrzewają elementy, które chcemy wysechnąć. Potrzebne są potężne wentylatory, aby utrzymać ruch powietrza, a dużo energii traci się przez ściany. Natomiast promieniowanie podczerwone działa inaczej – wykorzystuje promieniowanie elektromagnetyczne. Energia trafia bezpośrednio na materiał, który ma być wysechnięty. To szybki proces. Bardzo szybki.
A jeśli użyjemy krótkofalowego promieniowania podczerwonego, energia wnika głębiej w materiał. Dzięki temu można wysechnąć grubsze warstwy, nie niszcząc przy tym powierzchni.
Utrzymanie czystości i braku ołowiu
Praca z materiałami bez ołowiu wymaga szczególnej ostrożności. Jeśli temperatura przekroczy określony próg, powstaną problemy z deformacją elementów. Wtedy przydają się sterowniki PID, które pomagają utrzymać temperaturę na ustalonym poziomie. Ponadto to prostszy sposób pracy – żadnych rozpuszczalników, żadnych elementów wytwarzających ozon, żadnego spalania. Po prostu elektryczność zamieniająca się w fotony. Proste.
Wady tej metody
Nie można po prostu usunąć starego pieca i zastąpić go układem opartym na promieniowaniu podczerwonym, oczekując doskonałych rezultatów. Gęstość ciepła jest tutaj znacznie większa. Jeśli układ nie będzie idealny, pojawią się punkty o wysokiej temperaturze, które mogą doprowadzić do deformacji elementów. Trzeba więc uważać na odległości fokalne i używać elementów odbijających światło, aby uniknąć uszkodzenia samego urządzenia.
Ostatnia rada: sprawdź zużycie energii. Przejście na technologię promieniowania podczerwonego może zmniejszyć rachunki za energię o 30–50%, co jest świetne. Pamiętaj jednak, że instalacja elektryczna musi być w stanie poradzić sobie z nagłymi wzrostami obciążenia, gdy lampy się włączają.