Jak prawidłowo wykonać proces utwardzania bez ołowiu przy użyciu promieniowania podczerwonego
Jeśli pracujesz z narzędziami do obróbki płytek krzemowych i musisz spełniać surowe wymogi dotyczące ekologii i unikania ołowiu, zapewne doszedłeś już do wniosku, że tradycyjne piecyki konwekcyjne nie nadają się do tego celu. Są powolne i zużywają mnóstwo energii.
Dlatego większość z nas przechodzi na użycie promieniowania podczerwonego do utwardzania materiałów.
Tajemnica polega na tym, że promieniowanie podczerwone nie ogrzewa powietrza wokół płytki krzemowej – energia jest kierowana bezpośrednio na jej powierzchnię. To całkowita zmiana w sposobie myślenia o cieple. Zamiast marnować energię na nagrzewanie ogromnej metalowej komory, używamy lamp o krótkich i średnich falach, aby oddać energię dokładnie tam, gdzie jest to konieczne. Nagrzewamy więc sam substrat, a nie narzędzie. To efektywniej i szybciej, a także pozwala uniknąć użycia katalizatorów na bazie rozpuszczalników, których wcześniej używaliśmy.
Ale nie możemy po prostu obdarzyć materiał ciepłem i mieć nadzieję na najlepszy wynik. W przeciwnym razie płytki mogą się zdeformować lub nawet spalić. Aby to naprawić, łączymy elementy emitujące promieniowanie podczerwone z szybkimi pyrometrami. Ponieważ te lampy mogą dostarczyć dużą ilość energii niemal natychmiast, możemy regulować intensywność oddawanej energii. To jak sterownik jasności, tylko znacznie skuteczniejszy, co pozwala utrzymać temperaturę w bardzo wąskim przedziale.
Jedną z rzeczy, na które należy zwrócić uwagę, jest rozmiar tych urządzeń. One wytwarzają dużo ciepła w małej przestrzeni. Jeśli obudowa nie posiada efektywnego systemu chłodzenia, żarniki szybko się przegrzeją.
Kolejnym problemem jest brak ołowiu w materiałach stosowanych do spawania i klejenia. Takie materiały wymagają wyższych temperatur oraz szybszego czasu nagrzewania. Promieniowanie podczerwone sprawia, że nie trzeba używać tak wysokich temperatur, aby osiągnąć pożądany efekt.
Efektem jest czystsze środowisko pracy – żadnych oparów, żadnych resztek fluksu na bazie ołowiu… Tylko fotony pełnią rolę kluczową w tym procesie. Po prostu to działa.