Jak zapobiec nadmiernemu nagrzewaniu się w grzałkach używanych w przenośnikach semiconductorowych?
Czy kiedykolwiek dotknęliście boku przenośnika i prawie odskoczyliście z powodu intensywnego ciepła? To właśnie jest problem z tradycyjnymi elementami grzewczymi – one rozpraszają ciepło we wszystkich kierunkach. W czystym pomieszczeniu to prawdziwy koszmar. Gdy używa się takich starych grzałek, ciepło przekracza granice obudowy maszyny.
Nie chodzi tu tylko o ryzyko poparzenia operatora – choć to też jest poważny problem. Prawdziwym zagrożeniem jest to, że całe to nagromadzone ciepło może uszkodzić delikatną konstrukcję maszyny.
Rozwiązanie? Przestańmy grzać powietrze.
Zamiast tego używamy lamp o krótkich falach infrarażowych. Można to porównać do latarki, tylko z tym różnicą, że ta lampa wykorzystuje ciepło. Zamiast ogrzewać wszystko wokół, lampy te emitują promieniowanie elektromagnetyczne bezpośrednio na przedmiot obrabiany. Dodajemy reflektory, aby energia była skupiona w jednym miejscu.
W rezultacie ciepło trafia dokładnie tam, gdzie powinno – na płytkę krzemową lub podłoże – a nie do ścianek maszyny.
Jak to zrobić we fabryce?
Zwykle używamy wysokogęstościowych halogenowych rurek kwarcowych. Są one bardzo szybkie – mogą osiągnąć pożądaną temperaturę w ciągu kilku sekund. To lepsze niż czekanie kilku minut na nagrzanie się grzałki.
Ale istnieje jeden problem: trzeba być precyzyjnym. Odległość pomiędzy lampą a przedmiotem obrabianym jest kluczowa. Jeśli oprawa lampy przesunie się choćby o kilka milimetrów, stracimy efektywność grzania.
Kilka uwag
Ochładzenie obudowy jest ważne, ale takie skoncentrowane ciepło jest intensywne. Trzeba uważać na miejsca, gdzie temperatura jest najwyższa. Jeśli nie obracamy przedmiotu obrabianego albo jeśli układ lamp jest nieco nierównowagowy, uzyskamy nierównomierne nagrzewanie.
I jeszcze jedna porada dla tych, którzy zajmują się instalacją: sprawdźcie dobrze źródło zasilania. Rurki kwarcowe są delikatne – jeśli dostaną zbyt dużą ilość napięcia, szybciej się wypalą.
Pamiętajcie również o wentylacji. Choć ciepło jest skoncentrowane, to i tak występuje pewna ilość ciepła w otoczeniu. Potrzebujecie przepływu powietrza, aby elektronika kontrolna nie została uszkodzona.