Waarom we hete lucht vervangen door infraroodstraling bij het verpakken van halfgeleiders
Als je werkt met slimme sensoren, weet je dat het grootste probleem meestal de tijd is die nodig is om dingen te verhitten. Alles duurt te lang. Daarom kiezen veel mensen er steeds meer voor om geen gebruik meer te maken van hete luchtcirculatie, maar juist van infraroodverwarming.
Het draait uiteindelijk om de manier waarop de warmte wordt overgedragen. Hete luchtcirculatie is traag, omdat eerst de lucht moet worden verhit, waarna deze weer de onderdelen verwarmt. Infraroodstraling vermijdt deze tussenlaag: de energie wordt rechtstreeks in het materiaal gebracht.
Het wachten
Denk maar aan die grote ovens met hete lucht. Ze hebben een enorme thermische traagheid. Het duurt eeuwen om de hele oven op temperatuur te brengen, en dan moet je nog wachten tot de lucht zich heeft gestabiliseerd. Dat is frustrerend.
Infraroodlampen daarentegen zijn al na enkele seconden heet. Wanneer we sensoren verpakken, is infraroodverwarming erg handig, want de warmte dringt rechtstreeks het materiaal binnen. Hierdoor hoeft men niet langer te wachten tot de warmte de kern van het component bereikt.
Ruimtebesparing
Bovendien zijn de apparaten die worden gebruikt kleiner. Je hebt geen enorme, geïsoleerde kasten meer nodig om de lucht op temperatuur te houden. We kunnen infraroodzones instellen zodat de warmte precies daar terechtkomt waar het nodig is, zonder dat het hele apparaat wordt verhit. Het is een grote opluchting om te weten dat de resine op de juiste temperatuur kan worden gebracht, zonder dat de gevoelige siliciumonderdelen beschadigen.
De nadelen
Infraroodstraling is geen magisch middel. Er zijn ook nadelen. Je mist namelijk de warmte die wordt gegenereerd door verzadigde lucht. Als je onderdelen een vreemde 3D-vorm hebben of diepe plekken bevatten, zal de warmte niet tot die plekken doordringen. Je moet dus goed nadenken over waar je de lampen plaatst, of gebruik maken van reflectoren om de energie naar die plekken te sturen.
Verder moet je goed opletten hoe snel de transportband beweegt. Infraroodstraling is zeer krachtig. Als de band te langzaam beweegt, kan het materiaal worden beschadigd.
Maar voor productielijnen met hoge capaciteit? Dit is nu eenmaal de beste manier om de verwerkingstijd te verkorten.