Dlaczego przechodzimy na technologię bezużytkowania ołowiu w półprzewodnikach?
Świat półprzewodników dąży do stosowania standardów „zielonych” i wolnych od ołowiu. To słuszny krok, ale zmienia to sposób, w jaki musimy radzić sobie z ciepłem.
Przez długi czas wszyscy używali pieców konwekcyjnych. Problem polegał na tym, że trzeba było podgrzać dużą ilość powietrza, aby tylko lekko podgrzać małą płytkę półprzewodnikową. To była ogromna strata energii.
Dlatego używamy technologii podgrzewania promieniami podczerwonymi. Zamiast grzać powietrze, energia jest kierowana bezpośrednio na materiał, który chcemy podgrzać. To po prostu szybsze.
Zastosowanie promieni podczerwonych sprawia, że fotony natychmiast zamieniają się w ciepło. Czas przygotowania skraca się z minut do sekund. Gdy pracujemy z dużymi ilościami produktów, brak opóźnienia termicznego oznacza mniejsze koszty energii i wyższą wydajność. Ponadto nie potrzebujemy ciężkich środków grzewczych na bazie rozpuszczalników, co sprawia, że cały proces staje się bardziej ekologiczny.
Ale istnieje problem: spawy i powłoki bez ołowiu są delikatne. Mają znacznie węższy zakres temperatur niż starsze spawy zawierające ołów. Jeśli temperatura będzie za wysoka, materiał może ulec deformacji. Z użyciem promieni podczerwonych możemy dostosować długość fali – możemy przełączać się między krótkimi a średnimi falami – aby idealnie dostosować temperaturę do wymagań materiału. Dzięki temu uzyskujemy pożądaną temperaturę powierzchni, bez konieczności nadmiernego nagrzewania całego elementu.
Oczywiście to nie jest cała magia. Istnieje kompromis. Te lampy o wysokiej intensywności wytwarzają ogromną ilość ciepła. Choć to dobrze wpływa na szybkość obróbki, to powoduje dużą obciążenie systemów chłodzenia. Jeśli obudowa nie jest zaprojektowana tak, aby odprowadzać to ciepło, żarniki szybko się wypalą. Trzeba więc znaleźć odpowiedni balans pomiędzy szybkością obróbki a możliwościami chłodzenia maszyny.
W końcu to wydaje się jedynym realnym rozwiązaniem. Pozwala to uniknąć negatywnego wpływu tych dużych elementów grzewczych na środowisko, a także spełnia surowe wymogi dotyczące chemii w nowoczesnych fabrykach.