PCBのフラッシュヒーティング用ランプが早く故障しないようにする方法 スマートメーター用のPCBを製造する際、熱が必要です。しかも、できるだけ迅速に熱を与える必要があります。私たちは、接着剤を固めたりはんだを硬化させるために赤外線ランプを使用しています。つまり、板に短時間で繰り返し熱を与えるわけです。 しかし、問題はそこではありません。重要なのは、目標とする温度に到達することではなく、ランプが1万回のオン・オフのサイクルを経ても変形したり、故障しないようにすることです。
なぜこれらのランプが劣化するのか
石英ランプの内部で何が起こっているか考えてみてください。電源が入るたびに、タングステンフィラメントは膨張します。電源が切れると、再び収縮します。 フラッシュヒーティングの場合、この現象はほぼ瞬時に起こります。 この繰り返される伸縮により、フィラメントを支える部分に大きな負荷がかかります。もしその支持構造が適切でなければ、フィラメントが垂れ下がってしまいます。一度垂れ下がってしまうと、PCB上に熱点や寒点ができ、一部の基板が焼けたり、はんだ接続部がうまく機能しなくなったりします。
垂れ下がりを防ぐ方法
私たちは、フィラメントを支える部分の張力を適切に調整することで、この問題に対処しています。また、高温になってもあまり膨張しない高純度の石英ガラスを使用しています。 目的は、フィラメントが中心からずれないように、その負荷を適切に吸収させることです。実際に機能しているか確認するために、ランプを5万回の急速なパルスに耐えさせます。もしフィラメントが真っ直ぐであれば合格です。そうでなければ、そのランプは使えません。
注意すべきトレードオフ
高強度の加熱は、基板をより速く処理するのには有効ですが、ハードウェアにとっては大きな負担となります。電力リレーや配線にも負担がかかります。 また、これらのランプを常に最大出力で動かし続けることはできません。筐体を冷却するための対策が必要です。もし筐体が周囲の熱を排出できなければ、石英管は予想よりも早く過熱して壊れてしまいます。 ポイントは、ランプのパルスの頻度を、機械が熱を放出できる速度に合わせることです。そうすれば、すべてがスムーズに動作し、毎週管を交換する必要もありません。