Wie man die richtigen Infrarotwellenlängen für elektronischen Klebstoff findet
Wenn Sie schon einmal versucht haben, elektronischen Klebstoff zu härten, indem man einfach die Temperatur erhöhte, wissen Sie, dass das nicht immer funktioniert. Man kann eine Leiterplatte den ganzen Tag über mit Wärme bestrahlen – doch wenn die Infrarotwellenlänge nicht zur des Klebstoffs passt, prallt die Energie einfach ab. Das ist eine Verschwendung von Energie. Schlimmer noch: Die Komponenten um den Klebstoff herum werden dadurch beschädigt – das führt dazu, dass die Leiterplatte unbrauchbar wird.
Das Geheimnis liegt in der Absorption
Stellen Sie sich das wie ein Schloss und einen Schlüssel vor. Jeder Klebstoff hat sein eigenes „Absorptionsprofil“. Einige Klebstoffe reagieren besser auf kurzwelliges Infrarotlicht, das tief in das Material eindringt. Andere bevorzugen langwelliges Licht, das hauptsächlich die Oberfläche erreicht. Wenn die maximale Strahlungstemperatur des Heizers mit der optimalen Wellenlänge des Klebstoffs übereinstimmt, beginnen die Moleküle schnell zu vibrieren. Das löst die Vernetzung aus, wodurch der Klebstoff härter wird. Wenn die Wellenlänge richtig eingestellt ist, verkürzt sich die Aushärtungszeit erheblich.
Man kann die Heizer nicht einfach einschalten
Man kann diese Heizers nicht einfach einschalten und darauf hoffen, dass alles funktioniert. Wenn man die Temperatur zu schnell erhöht, entsteht eine „Haut“ auf der Oberfläche des Klebstoffs – dabei wird die obere Schicht hart und gefriert die Lösungsmittel darunter ein. Dadurch entstehen Blasen oder kleine Hohlräume im Klebstoff – das ist katastrophal für die Zuverlässigkeit.
Deshalb verwenden wir digitale Controller mit PID-Schleifen
Anstelle eines einfachen Einschalt/ Ausschalt-Verfahrens regelt dieser Controller die Temperatur sanft. Dadurch bleibt die Temperatur genau dort, wo sie sein muss – sodass der Klebstoff vollständig aushärten kann, ohne dass die Oberfläche beschädigt wird.
Die Kompromisse, mit denen man rechnen muss
Es gibt jedoch einen Haken: Je mehr man sich auf einen bestimmten Epoxidklebstoff optimiert, desto weniger flexibel ist man. Eine Lampe, die für eine bestimmte Marke perfekt geeignet ist, kann für einen anderen UV-härtbaren Klebstoff völlig nutzlos sein. Man muss daher jedes Mal die Datenblätter des Materials überprüfen.
Und noch etwas: Hochintensive Infrarotanlagen werden sehr heiß
Wenn man keinen guten Kühlkörper oder keine Kühlung durch Luft hat, wird der Controller wegen Überhitzung abschalten und alles während des Betriebs stoppen.