왜 디지털 IR 경화 방식이 무연 기준에 부합하는지
반도체 산업은 무연이고 환경 친화적인 기준을 향해 열심히 노력하고 있습니다. 이는 이론상으로는 훌륭한 방법처럼 보이지만, 여전히 구식의 대류식 오븐을 사용한다면 그 한계를 알게 될 것입니다. 그러한 오븐들은 부품 주변의 공기를 가열하는 데 에너지를 소비하기 때문에, 마치 집 안을 따뜻하게 하려고 진입로를 가열하는 것과 같습니다.
바로 여기서 디지털 적외선(IR) 컨트롤러가 필요합니다. 이 장치는 방 전체를 가열하는 대신, 직접 부품 자체를 가열합니다. 이는 훨씬 더 효율적이고 스마트한 방식입니다.
열을 정확한 곳에 전달하기
IR 경화 방식은 거대한 공간에 뜨거운 공기를 채우는 것이 아닙니다. 단파나 중파 방사체를 사용하여 에너지를 직접 재료로 전달합니다. 방사 형태이기 때문에 열이 무연 납땜제나 접착제 속으로 바로 전달됩니다. 그래서 유리 전이 온도(Tg)에 도달하는 속도가 매우 빠릅니다. 게다가 공기를 가열하는 데 에너지를 낭비하지 않으므로 에너지 비용도 훨씬 줄어듭니다.
온도를 추측할 필요 없음
문제는 무연 소재는 녹으려면 더 많은 열이 필요하다는 점입니다. 하지만 “적절히 경화된 상태”와 “손상된 상태” 사이에는 아주 작은 차이가 있습니다. 온도를 너무 높이면 PCB가 변형되거나 민감한 부품들이 손상될 수 있습니다. 아무도 오븐의 문제로 인해 전체 제품을 폐기하고 싶어하지 않습니다.
이 문제를 해결하기 위해 우리는 폐루프 PID 로직을 사용합니다. 이는 부품과 컨트롤러 간의 지속적인 소통과 같습니다. 실시간으로 표면 온도를 모니터링하고, 목표 온도에 도달하자마자 전력을 조절합니다. 그 결과, 하드웨어가 손상되지 않으면서도 완벽하게 경화됩니다.
실제 작업 현장에서의 고려사항
솔직히 말해서, IR 방식으로 전환하는 것은 그냥 버튼을 누르고 잊어버리는 것과 같은 간단한 일이 아닙니다. 열이 매우 집중되기 때문에, 컨베이어의 속도와 보호 장치를 적절히 조절해야 합니다. 컨베이어 속도가 너무 느리면 플럭스가 타버리고, 너무 빠르면 경화되지 않은 부분이 생겨 문제가 됩니다. 결국은 램프의 와트수와 부품의 이동 속도 사이의 적절한 균형을 찾는 것이 중요합니다.
제 경험상, 이를 해결하는 가장 좋은 방법은 디지털 컨트롤러와 정밀한 온도계를 함께 사용하는 것입니다. 그러면 추측할 필요가 없으며, 반복 가능한 공정을 구현할 수 있고, 모든 RoHS 기준을 충족시킬 수 있습니다.