Stop met het verhogen van de temperatuur om het plakmiddel te laten drogen
Als je aan elektronica voor slimme netwerken werkt, weet je hoe het gaat: het plakmiddel moet nu meteen drogen, zodat je het circuitbord van je werkbank kunt halen en het kan gebruiken. Meestal is de neiging om gewoon meer hitte toe te passen. Maar dat is een valkuil. Het echte geheim ligt niet in de temperatuur die de lamp bereikt. Het gaat om zoiets als ‘spectraal overeenkomen’.
Waarom de ‘meer hitte toevoegen’-methode niet werkt
Stel je voor dat elk plakmiddel een bepaald golflengtegebied prefereert. Als je IR-lamp golven van 2,0 micron uitstraalt, terwijl het plakmiddel alleen reageert op golflengten van 3,5 micron, dan wordt de energie gewoon afgeketst. Je droogt het plakmiddel dus niet echt; je verhit alleen het circuitbord voor niets. We gebruiken infraroodspectroscoop om die optimale golflengte te vinden – de ‘opnamepiek’. Wanneer de lamp en het plakmiddel op dezelfde golflengte werken, beginnen de moleculen wild te trillen. Dat veroorzaakt de chemische binding tussen de onderdelen. Dit gebeurt snel – echt heel snel.
De valkuil van ‘skinning’
Je moet kiezen tussen kortegolf- en middengolf-IR. Kortegolf-IR dringt diep door in het materiaal. Dit is ideaal voor dikke lagen plakmiddel. Middengolf-IR blijft dichter bij het oppervlak. Als je de verkeerde keuze maakt, ontstaat er ‘skinning’. Dan wordt de bovenste laag hard, waardoor de vochtige hars of oplossing eronder vast komt te zitten. In eerste instantie ziet het er nog prima uit, maar zodra het circuitbord wordt blootgesteld aan thermische cycli, faalt de verbinding. Overal ontstaan gaten. Een echt nachtmerrie.
Het probleem (en hoe je het kunt vermijden)
Als je de juiste golflengte kiest, kan de tijd die nodig is om het plakmiddel te laten drogen worden teruggebracht van minuten tot seconden. Klinkt goed, toch? Maar hier is het probleem: die smalle golflengtes hebben een grote invloed op een klein gebied. Als je PID-controller niet goed werkt, kun je de glastransitietemperatuur overschrijden, zonder dat je het zelf eens beseft. Een seconde ben je bezig het plakmiddel te laten drogen, en de volgende seconde zijn de chips die je probeerde te redden al beschadigd. Houd de afstanden tussen de componenten zo klein mogelijk. Plaats de koelventielen zodat ze de hitte weg kunnen halen van de gevoelige onderdelen. Het is een kwestie van balans, maar wanneer je dit goed doet, verloopt het proces soepel.