Por que o curado por radiação infravermelha digital é a melhor opção para padrões sem chumbo
O mundo dos semicondutores está se esforçando para adotar padrões ecológicos, sem o uso de chumbo. Parece ótimo em teoria, mas se você ainda depende de fornos convencionais, provavelmente já percebeu que eles não são eficazes. Esses fornos gastam toda sua energia aquecendo o ar ao redor do componente, o que é como tentar aquecer uma casa apenas aquecendo a entrada dela.
É aí que entram os controladores digitais por radiação infravermelha. Em vez de aquecer todo o ambiente, eles direcionam o calor diretamente para o substrato. É uma maneira muito mais eficiente de realizar o processo de curado.
Levando o calor ao lugar certo
O curado por radiação infravermelha não envolve encher uma câmara com ar quente. Ele utiliza emissores de ondas curtas ou médias para enviar energia diretamente para o material. Como se trata de radiação, o calor penetra diretamente na pasta de solda e nos adesivos sem chumbo. Assim, a temperatura de transição vítrea é atingida rapidamente. E, como não há desperdício de energia para aquecer o ambiente, a conta de energia fica bem mais baixa.
Sem mais “achismos” sobre a temperatura
A parte complicada é que os materiais sem chumbo precisam de mais calor para derreter. Mas existe um limite entre “curado” e “danificado”. Se a temperatura ultrapassar esse limite, o PCB pode deformar-se ou componentes sensíveis podem ser danificados. Ninguém quer descartar um lote inteiro de placas por causa de um erro no forno.
Para resolver isso, usamos lógica PID de controle fechado. Pense nisso como uma conversa contínua entre a placa e o controlador. Monitoramos a temperatura da superfície em tempo real, e o controlador ajusta a potência assim que a temperatura atinge o valor desejado. Dessa forma, obtém-se um curado perfeito, sem danificar os componentes.
A realidade na fábrica
Sejamos honestos: mudar para o método de curado por radiação infravermelha não é algo que se faz simplesmente apertando um botão. Como o calor é muito concentrado, é preciso ajustar corretamente a velocidade do transportador e o tipo de proteção utilizada. Se a velocidade for muito baixa, o fluxo químico será danificado. Se for muito alta, haverá áreas não curadas, o que causará problemas posteriormente. Tudo depende de encontrar o equilíbrio entre a potência da lâmpada e a velocidade de movimentação das placas.
Na minha experiência, a melhor maneira de fazer isso é combinar o controlador digital com um pirômetro calibrado. Isso elimina as incertezas e permite um processo repetível, que atende a todos os padrões RoHS, além de reduzir o tempo de ciclo de produção.