Почему мы отказываемся от использования горячего воздуха в упаковке датчиков в пользу инфракрасного излучения
Если вы занимаетесь упаковкой полупроводниковых компонентов, вы знаете, насколько раздражает необходимость ожидания. В частности, ожидание того момента, когда все нагреется. Долгое время мы использовали горячий воздух для нагрева. Но, честно говоря, это слишком медленно.
Проблема заключается в том, как работает горячий воздух: сначала нужно нагреть воздух, который затем нагревает саму плату, а уже потом — компоненты на ней. Это похоже на попытку подогреть дом, сначала нагревая веранду.
Инфракрасное излучение исключает необходимость использования посредника. Энергия поступает непосредственно к цели.
Все дело в времени
Печи с горячим воздухом очень медленные. У них большая «термическая инерция», что означает, что им требуется много времени для разогрева. Приходится тратить час на предварительный разогрев камеры, а затем еще несколько минут на ожидание, пока компоненты нагреются.
С инфракрасным излучением все происходит мгновенно. Достаточно просто включить устройство — фотоны сразу же достигают датчика. Время разогрева сокращается с минут до секунд. Это критически важно при производстве больших объемов продукции, так как это помогает избежать задержек в процессе обработки.
Устранение «холодных зон»
Кто использует конвекционные печи, знает, с какими проблемами сталкиваются из-за турбулентности. Возникают неравномерные зоны нагрева. Приходится увеличивать время обработки, чтобы все компоненты нагрелись равномерно. Это трата времени.
С инфракрасным излучением все иначе. Можно направлять тепло как раз туда, где это необходимо. Можно настроить лампы так, чтобы они нагревали только определенные участки датчика, не нагревая всю плату.
А еще лучше то, что освобождается пространство. Не нужна большая изолированная камера, занимающая половину комнаты. Точный инфракрасный массив может выполнять свою функцию в гораздо меньшем пространстве.
Недостатки (ведь они всегда есть)
Инфракрасное излучение действительно быстро, но его использование требует осторожности. Если увеличить мощность слишком сильно, можно повредить компоненты. На поверхности могут появиться трещины, потому что она нагревается раньше, чем внутренние части компонента.
Необходимо правильно настраивать длину волны инфракрасного излучения в соответствии с материалом, который используется. Если мощность слишком велика, можно повредить тонкие электронные схемы еще до того, как ядро компонента достигнет нужной температуры.
Кроме того, поскольку температура повышается очень быстро, необходимо иметь мощную систему охлаждения. Она должна быть способна справляться с таким резким изменением температуры.