短波か中波か？SMTラインに最適なIRランプの選び方
デジタルPCB加熱装置を構築する際、おそらくIRランプの選択に悩んでいることでしょう。基本的には、どれだけ速く部品を加熱したいか、そしてその熱がどのように広がるかという点が重要になります。
優れた装置では、ほとんどが石英ガラス製のチューブが使われています。なぜでしょうか？それは、部品が高温になっても変形せず、IR放射線を効率的に通すからです。
波長について
短波IRは「強力な加熱剤」です。非常に高い温度で部品を加熱し、PCBの表面を直接貫通します。大量生産を行い、時間を節約したい場合には、これが最適です。素早く加熱できます。実際、ほぼ即座に加熱されます。
一方、中波は性格が異なります。単に貫通するのではなく、はんだペーストや部品自体に吸収されます。部品の大きさがまちまちな基板を扱う際には、非常に便利です。熱が均一に分布するため、大きなコンデンサーが温まるのを待っている間に小さな抵抗器が焼けてしまうという事態を避けられます。
石英と熱について
私たちは高純度の石英を使用します。その理由は簡単です。フィラメントを正確な位置に保つからです。フィラメントが少しでもずれると、熱の集中が起こり、はんだ付けが不均一になったり、後で問題が発生したりします。
しかし、代償もあります。短波ランプは非常に高温になります。そのため、装置のフレームに大きな負担がかかります。ケースがそのような熱に耐えられるかを確認する必要があります。また、冷却ファンもしっかりしている必要があります。そうでないと、制御用の電子部品が壊れてしまいます。
中波の方はずっとマイルドです。温度も低く、ハードウェアへの負荷も少ないです。
どちらを使うべきか？
もし、極度の速さが求められる場合——そして、温度が上がりすぎないように精密なPIDコントローラーを使えるなら、短波を選びましょう。
安定性を重視し、部品が損傷するリスクを避けたい場合は、中波が適しています。
実際、多くの人々は、ハイブリッド方式が最善だと考えています。最初は短波で急速に加熱し、その後は中波でゆっくりと加熱します。これにより、両方の利点を得ることができます。