Waarom we warme lucht vervangen door infrarood voor het verpakken van sensoren
Als je ervaring hebt met het verpakken van halfgeleiders, weet je hoe frustrerend het kan zijn om te wachten. Met name om te wachten tot dingen opwarmen. Lang hebben we ons gewoon gericht op warme luchtcirculatie. Maar eerlijk gezegd? Het is te langzaam.
Het probleem zit in de werking van warme lucht. Je moet de lucht opwarmen, waardoor het substraat wordt opgewarmd en uiteindelijk ook de component. Het is alsof je een huis probeert op te warmen door eerst de veranda op te warmen.
Infrarood vermijdt deze tussenliggende stap. Het stuurt energie rechtstreeks naar het doel.
Tijd is cruciaal
Warme luchtovens zijn traag. Ze hebben veel ‘thermische inertie’, oftewel ze duurden eeuwen voordat ze klaar waren om te werken. Je moet een uur besteden aan het voorverwarmen van de kamer en daarna nog minuten wachten tot de component op temperatuur is.
Met infrarood is het bijna meteen klaar. Zodra je de schakelaar omzetten, bereiken de fotonen de sensoren en kan het proces beginnen. Hierdoor kunnen we de tijd die nodig is om op temperatuur te komen, terugbrengen van minuten tot seconden. Als je een productielijn met hoge capaciteit hebt, maakt dit een groot verschil: het voorkomt verstoppingen tijdens het verwerkingsproces.
Het elimineren van ‘koude plekken’
Iedereen die ooit een conventionele oven heeft gebruikt, kent het probleem van turbulente temperaturen. Er ontstaan ongelijkmatige warmteverschillen, waardoor je de hele cyclus langer moet laten draaien om te zorgen dat ook alle onderdelen op temperatuur zijn. Dat is tijdverspilling.
Bij infrarood kun je de warmte precies waar je hem wilt hebben richten. We kunnen de lampen zo instellen dat ze alleen specifieke plekken op de sensoren bereiken, zonder dat het hele apparaat wordt opgewarmd.
En het beste van alles? Je hebt minder ruimte nodig. Je hoeft geen enorme, geïsoleerde kist meer te gebruiken die de helft van de ruimte inneemt. Een precisie-infraroodapparaat doet het werk in een stuk kleiner oppervlak.
Het nadeel (want er is altijd wel één)
Infrarood is snel, maar het is ook intensief. Als je de sterkte van de warmte te hoog instelt, beschadig je je onderdelen. De oppervlakte kan dan oververhit raken en hard worden, voordat het binnenste zelfs maar op temperatuur is.
Je moet dus voorzichtig zijn. Je moet de golflengte van het infraroodlicht afstemmen op het materiaal dat je gebruikt. Als de sterkte van het licht niet goed is, kan het delicade circuit beschadigen voordat het onderdeel op temperatuur is.
Bovendien moet het koelsysteem sterk genoeg zijn om de plotselinge temperatuurstijgingen aan te kunnen.