Warum wir auf die traditionellen Öfen zugunsten der Infrarotbehandlung verzichten
Die Halbleiterindustrie gibt schließlich den alten Konvektionsöfen den Rücken. Der Grund dafür ist vor allem, dass alle versuchen, die Ziele bezüglich „bleifreier“ und umweltfreundlicherer Lösungen zu erreichen. Doch der eigentliche Grund ist einfacher: Die alte Methode ist einfach ineffizient.
Stellen Sie sich einen herkömmlichen Ofen vor: Zuerst muss die Luft erhitzt werden, anschließend die Wände – erst danach kann die Luft das zu behandelnde Material erwärmen. Das ist eine Menge unnötiger Aufwand.
Bei der Infrarotbehandlung wird diese Prozedur komplett umgangen. Die Energie wird direkt in das Material geleitet – ohne Zwischenstationen und ohne Wartezeit, bis die Luft warm genug ist.
Energie- und Platzersparnis
Das Beste daran: Bei der Infrarotbehandlung werden nur diejenigen Bereiche des Beschichtungsmaterials oder des Klebstoffs erhitzt, die tatsächlich Wärme benötigen. Durch den Einsatz von Kurzwellen- oder Mittelwellenemittenten kann eine thermische Reaktion fast sofort ausgelöst werden. Dadurch können die Trocknungszeiten von Stunden auf Sekunden verkürzt werden.
Wenn der Prozess so schnell abläuft, braucht man keine riesigen Maschinen, die den halben Raum einnehmen. Zudem sinken die Stromkosten, denn man muss nicht stundenlang einen riesigen Metallkasten erhitzen.
Die Probleme mit bleifreiem solder
Der Umstieg auf bleifreien Solder ist nicht gerade einfach. Diese Materialien sind anspruchsvoller – sie benötigen höhere Temperaturen sowie eine präzisere Steuerung. Wenn die Temperatur zu hoch ist, verformt sich das Material. Wenn sie zu niedrig ist, entstehen „kalte Verbindungen“ und viele verschwendete Materialien.
Mit Infrarot kann man die Leistung genau so regulieren, dass die ideale Temperatur erreicht wird. Es handelt sich dabei um eine gezielte Behandlung – nicht um eine allgemeine Erwärmung des Materials. So bekommt das Material genau das, was es braucht, ohne dass der Rest der Ausrüstung beschädigt wird.
Das Problem: Die Kontrolle der Temperatur
Es ist jedoch nicht alles perfekt. Infrarotstrahlung ist äußerst intensiv. Man kann einfach nicht einfach einige Lampen in einen alten Ofen einbauen und fertig sein. Aufgrund der hohen Temperaturen muss man vorsichtig sein, wie man die Kühlung gestaltet. Wenn die Luftzufuhr schwach ist, entstehen Hotspots, die die Arbeit ruinieren können.
Ich empfehle immer, präzise Pyrometer zu verwenden. Sie liefern Echtzeitdaten über die Temperatur an den Controller – dadurch bleibt alles stabil und die Komponenten werden nicht zerstört. Es geht dabei um diese Rückkopplungsschleife.