हम लीड-फ्री प्रक्रियाओं में कन्वेक्शन ओवनों के बजाय आईआर तकनीक का उपयोग क्यों कर रहे हैं?
लंबे समय तक, हमने सब कुछ कन्वेक्शन ओवनों में ही प्रसंस्कृत किया, और बस बेहतर परिणामों की उम्मीद की। लेकिन अब स्थिति बदल रही है। लीड-फ्री, पर्यावरण-अनुकूल मानकों के कारण, उद्योग आईआर तकनीक की ओर बढ़ रहा है। ऐसा खासकर तब होता है, जब विशेष प्रकार के चिपकने वाले पदार्थों का उपयोग किया जाता है… क्योंकि यदि तापमान थोड़ा भी गलत हो जाए, तो पूरा उत्पाद बर्बाद हो जाता है।
आईआर एवं हॉट एयर में अंतर
पारंपरिक ओवनों में, हवा, दीवारें, रैक आदि सब कुछ गर्म हो जाता है… यह ऊर्जा की बर्बादी है, क्योंकि वेफर को ठीक से सूखने हेतु हवा के गर्म होने का इंतजार करना पड़ता है।
आईआर तकनीक में ऐसा नहीं होता… ऊर्जा सीधे ही सब्सट्रेट तक पहुँच जाती है। यह बहुत ही तेज़ है… हम इसे “चयनात्मक तापन” कहते हैं… क्योंकि आप चिपकने वाले पदार्थों पर ही तापन लागू कर सकते हैं, बाकी हिस्सों को नहीं। इससे ऊर्जा की खपत कम हो जाती है, एवं उत्पादन दर बढ़ जाती है।
लीड-फ्री समस्याओं का समाधान
लीड-फ्री सोल्डरों को ठीक से सूखने हेतु उच्च तापमान आवश्यक है… अन्यथा वेफर में हवा के बुलबुले बन जाते हैं, जिससे कनेक्शन खराब हो जाता है।
आईआर लैंपों के द्वारा, ऐसे उच्च तापमान को कुछ ही सेकंडों में प्राप्त किया जा सकता है।
अच्छी बात यह है कि आप तरंगदैर्घ्य को समायोजित कर सकते हैं… ताकि उपयोग किए जा रहे पदार्थों के अनुरूप ही तापन हो सके। इससे “स्किन इफेक्ट” भी दूर हो जाता है… जिसमें ऊपरी सतह तो ठीक रहती है, लेकिन नीचे का हिस्सा गीला ही रह जाता है।
लेकिन एक समस्या यह है कि उच्च-तीव्रता वाले आईआर लैंपों से बहुत अधिक ऊर्जा उत्पन्न होती है… यदि कूलिंग फैन पर्याप्त न हों, तो चेसिस अत्यधिक गर्म हो जाता है, एवं तापमान सेंसर भी गलत पढ़ने लगते हैं… यह एक संतुलन बनाने का काम है।
लाभ एवं हानियाँ
आईआर तकनीक कोई जादुई उपकरण नहीं है… आपको “शैडोइंग” समस्या से भी निपटना होगा।
यदि कंपोनेंट एक-दूसरे के बहुत करीब हों, तो आईआर किरणें वहाँ तक नहीं पहुँच पातीं… यह ऐसा ही है, जैसे आप अपनी ठोड़ी के नीचे के हिस्से को धूप में रखने की कोशिश कर रहे हों… कुछ हिस्से तो हमेशा ही छाया में ही रह जाते हैं।
इस समस्या को दूर करने हेतु, हम परावर्तक कक्षों या विभिन्न कोणों से वेफर पर किरणें भेजने वाले लैंपों का उपयोग करते हैं… इससे फैक्ट्री में जगह कम लगती है, लेकिन यही एकमात्र तरीका है, जिससे 300 मिमी वाले वेफर को हर जगह से समान रूप से सूखाया जा सकता है।