มาพูดถึงเรื่องการใช้ความร้อนแบบอินฟราเรดในกระบวนการ SMT กันดีกว่า… และทำไมวิธีนี้ถึงมักจะล้มเหลวกันล่ะ?
ผมได้มีโอกาสไปดูกระบวนการผลิตในโรงงาน SMT มาแล้วประมาณ 2,000 แห่ง สิ่งหนึ่งที่ผมสังเกตเห็นก็คือ มีความแตกต่างอย่างมากระหว่างสิ่งที่บรรจุภัณฑ์ของเครื่องทำความร้อนระบุไว้กับสิ่งที่เกิดขึ้นจริงในกระบวนการผลิต
มีโรงงานมากมายที่ประสบปัญหาเรื่องความร้อนที่สูงเกินไป หรือการอบแห้งที่ไม่สม่ำเสมอ โดยปกติแล้ว สาเหตุก็คือระบบควบคุมความร้อนไม่สามารถปรับตัวให้เข้ากับความหนาแน่นของวัสดุที่ใช้ในการผลิตได้
การปรับความหนาแน่นของความร้อนให้เหมาะสม หากคุณต้องการหยุดปัญหาการหลอมละลายของสารเคลือบบนบอร์ด คุณจำเป็นต้องเพิ่มความร้อนอย่างรวดเร็ว นั่นคือเหตุผลที่เราใช้เครื่องกำเนิดความร้อนแบบอินฟราเรด เพราะมันสามารถถ่ายทอดความร้อนเข้าไปในบอร์ดได้เร็วกว่าวิธีการอื่นๆ
แต่นี่แหละคือปัญหา… คุณต้องหาจุดสมดุลระหว่างกำลังไฟกับความยาวของท่อที่ใช้ในการกำเนิดความร้อน หากคุณใช้ท่อที่มีกำลังไฟสูงในพื้นที่จำกัด ความร้อนก็จะสูงมาก ซึ่งดีสำหรับความเร็วในการผลิต แต่ก็เป็นเรื่องอันตรายเช่นกัน หากพัดลมระบายความร้อนไม่แข็งแรงพอ ก็จะทำให้หลอดไฟเสียหายได้
การควบคุมอย่างชาญฉลาด vs. ปัญหา “การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบไม่สม่ำเสมอ” โดยพื้นฐานแล้ว เครื่องทำความร้อนก็ไร้ประโยชน์หากตัวควบคุมไม่ดีพอ เราใช้ตัวควบคุมแบบ PID เพราะมันช่วยหยุดปัญหาการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบไม่สม่ำเสมอได้ โดยการวางเซ็นเซอร์อุณหภูมิไว้ห่างจากบอร์ดเพียง 2 มม. ตัวควบคุมก็สามารถปรับกำลังไฟได้ในเวลาเพียงไม่กี่มิลลิวินาที
ผลลัพธ์ก็คืออุณหภูมิที่สม่ำเสมอ หากคุณใช้สวิตช์แบบธรรมดา อุณหภูมิก็จะเปลี่ยนแปลงไปมาประมาณ 10-15°C ซึ่งอาจทำให้ชิ้นส่วนที่บอบบางเสียหายได้
ข้อเสียในการใช้งานจริง ความจริงก็คือ คุณไม่สามารถมีทั้งความร้อนที่สูงมากและหลอดไฟที่ใช้งานได้นานไปพร้อมกันได้ หากคุณใช้แรงดันไฟฟ้าสูงกับหลอดควอตซ์ ความร้อนก็จะสูงมาก แต่หลอดก็จะเสียหายได้เช่นกัน เรามักแนะนำให้ใช้หลอดไฟในระดับกำลังไฟประมาณ 85% แม้ว่าอุณหภูมิสูงสุดจะลดลงเล็กน้อย แต่ก็ช่วยให้หลอดไฟใช้งานได้นานขึ้นหลายพันชั่วโมง
มันเป็นการเลือกระหว่างกำลังไฟที่สูงกับการเปลี่ยนหลอดไฟบ่อยๆ ในช่วงสุดสัปดาห์ เราเลือกที่จะใช้หลอดไฟที่ใช้งานได้นานกว่า.