Почему мы переходим на использование инфракрасного излучения для отверждения компонентов без свинца
Давайте будем честны: старые конвекционные печи уже устарели. Если вы хотите соответствовать современным стандартам, требующим использования материалов без свинца и экологичных решений, то одной лишь печи с горячим воздухом уже недостаточно.
Поэтому мы перешли на использование инфракрасного излучения. Вместо того чтобы нагревать всю комнату, стены печи и воздух, инфракрасное излучение действует непосредственно на сам материал. Это эффективно и позволяет избежать траты энергии.
Секрет заключается в способе передачи тепла.
Возьмем, к примеру, печь с горячим воздухом – она работает медленно. Нужно долго ждать, пока все достигнет нужной температуры, потому что воздух должен распространять тепло. Инфракрасное излучение работает иначе: оно использует электромагнитное излучение, которое может проникать в сам слой материала.
Паяльная паста или клей нагреваются почти мгновенно. Это позволяет значительно ускорить процесс отверждения, что значит, что компоненты не проводят время в условиях чрезмерного нагрева. Это делает весь процесс более эффективным.
Проблемы с использованием материалов без свинца
Здесь возникает сложность: для отверждения материалов без свинца требуется гораздо больше тепла, чем для старых сплавов на основе олова и свинца. Если пытаться использовать печь с горячим воздухом, возникают проблемы: платы могут деформироваться, а материалы – подвергаться стрессу. Это настоящий кошмар.
С помощью инфракрасного излучения можно настроить длину волны так, чтобы она соответствовала способности материала поглощать тепло. Таким образом можно быстро достичь нужной температуры, а затем прекратить процесс нагрева. Это позволяет избежать ситуаций, когда материал начинает деформироваться из-за чрезмерного нагрева.
Но есть и недостатки…
Вы можете подумать: «Отлично, я просто заменю обычный нагреватель на лампу». Но это не так просто. Инфракрасное излучение действует только в линии видимости. Если у ваших компонентов необычная форма или разная высота, возникнут области с недостаточным нагревом. Это раздражает, когда одна сторона платы полностью нагревается, а другая – нет. Необходимо тщательно продумать расположение ламп и углы их распространения излучения. Нужно, чтобы тепло равномерно распределялось по всей поверхности платы.
Этот метод отлично подходит в качестве основного средства для отверждения, при условии, что система охлаждения сможет справляться с объемом тепла. Нужно также убедиться, что локальное нагревание не повредит чувствительные к теплу элементы платы.