Почему цифровые инфракрасные устройства для закрепления материалов являются оптимальным решением в соответствии с стандартами без использования свинца
В мире полупроводников происходит активное движение в направлении использования экологичных материалов, не содержащих свинец. На бумаге это звучит замечательно, но если вы по-прежнему используете традиционные печи, то, вероятно, уже заметили, что они неэффективны. Такие печи тратят всю свою энергию на нагрев воздуха вокруг детали, что по сути равносильно попытке подогреть дом, нагревая подъездную дорожку.
Вот здесь и пригождаются цифровые инфракрасные контроллеры. Вместо нагрева всей комнаты они направляют энергию прямо на сам материал. Это гораздо более эффективный способ обработки материалов.
Энергия достигает нужного места
Процесс закрепления материалов с помощью инфракрасного излучения не предполагает заполнения огромной камеры горячим воздухом. Вместо этого используются излучатели коротковолнового или средневолнового диапазона, которые направляют энергию прямо в материал. Поскольку речь идет о излучении, тепло сразу попадает в свинцово-свободную пасту и клеи. Таким образом, температура достигается очень быстро. К тому же, поскольку не требуется тратить энергию на нагрев окружающей среды, расходы на электроэнергию значительно снижаются.
Больше нет необходимости „угадывать“ температуру
Здесь возникает сложность: материалы, не содержащие свинец, требуют больше тепла для плавления. Но существует тонкая грань между состоянием „закрепленного“ материала и его повреждением. Если температура будет слишком высокой, это может привести к деформации платы или повреждению чувствительных компонентов. Никто не хочет выбрасывать целую партию плат из-за неисправности печи.
Мы решаем эту проблему с помощью логики закрытого цикла PID. Это можно считать постоянным диалогом между платой и контроллером. Мы отслеживаем температуру поверхности в реальном времени, а контроллер сразу же снижает мощность, как только температура достигает нужного значения. Таким образом, процесс закрепления происходит без повреждения оборудования.
Реальность производства
Честно говоря, переход на использование инфракрасных устройств — это не просто нажатие кнопки. Поскольку тепло сосредотачивается в одной точке, необходимо правильно настроить скорость конвейера и защитные устройства. Если скорость слишком низкая, флюс может повреждаться. Если же скорость слишком высока, возникают незакрепленные участки, что приводит к проблемам в дальнейшей обработке. Все зависит от баланса между мощностью лампы и скоростью движения плат.
По моему опыту, лучший способ — сочетать цифровой контроллер с калиброванным пирометром. Это исключает необходимость в оценках. Таким образом, процесс становится предсказуемым, соответствует всем стандартам RoHS, а время обработки сокращается.