Waarom we overstappen op infraroodverharding voor leidvrije printplaten
Laten we eerlijk zijn: die ouderwetse convectieovens zijn echt verouderd. Als je vandaag de dag aan de huidige standaarden voor leidvrije en milieuvriendelijke producten wilt voldoen, is het gebruik van een grote oven vol hete lucht niet meer voldoende.
Daarom zijn we overgestapt op infraroodverharding. In plaats van de hele ruimte – inclusief de muren van de oven en de lucht – op te warmen, bereikt het infraroodlicht rechtstreeks het materiaal dat wordt verhard. Het is efficiënt en er gaat geen energie verloren.
Het geheim zit in de manier waarop de warmte wordt overgedragen.
Denk maar aan een oven met hete lucht: deze werkt langzaam. Het duurt eeuwen voordat alles op temperatuur is, omdat de lucht eerst moet bewegen. Infraroodlicht werkt anders: het maakt gebruik van elektromagnetische straling die rechtstreeks in het materiaal doordringt. Hierdoor wordt de soldeerpasta of lijm bijna onmiddellijk warm. Dit zorgt voor een snellere verharding, zodat de onderdelen geen tijd hebben om te lang in de hitte te blijven. Dit maakt het proces efficiënter.
De uitdagingen met leidvrije materialen
Het probleem is dat leidvrije soldeermaterialen veel meer warmte nodig hebben om te smelten dan de oude SnPb-materialen. Als je probeert deze hoge temperaturen te bereiken met hete lucht, krijg je problemen: de printplaten kunnen vervormen of het materiaal kan beschadigen. Het is een nachtmerrie.
Met infraroodverharding kunnen we de golflengte precies aanpassen, zodat het materiaal de juiste hoeveelheid warmte krijgt. Op deze manier bereiken we snel de gewenste temperatuur. Dit zorgt er ook voor dat de printplaat zich niet in die ‘gevaarzone’ bevindt, waar intermetallic groei kan optreden en het materiaal kan beschadigen.
De nadelen (want die zijn er altijd)
Je zou denken: “Geweldig, ik kan mijn verwarmingsimplement vervangen door een lamp.” Maar dat is niet zo simpel. Infraroodlicht heeft alleen effect als het rechtstreeks op het materiaal kan schijnen. Als je onderdelen vreemde vormen hebben of verschillende hoogtes, ontstaan er koude plekken. Het is frustrerend wanneer één kant van de printplaat perfect is, terwijl de andere kant nauwelijks is verhard. Je moet flink wat tijd besteden aan het bepalen van de juiste hoeken voor de lampen en reflectoren. Je wilt immers dat de warmte gelijkmatig over het hele oppervlak van de printplaat wordt verdeeld.
Het werkt uitstekend als hoofdmethode voor verharding, mits het koelsysteem het aankan. Je moet ervoor zorgen dat de warmte niet per ongeluk het gevoelige siliciummateriaal beschadigt.