СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №1/2016

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 17 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2016 Рис. 3. Пример детали из СОМ, повреждённой перегревом во время светоотверждения (участок обведён овалом). Верхняя деталь получена при помощи светодиодного источника отверждения, нижняя – традиционного лампового оды данных проблем можно избежать даже при однократном более длитель- ном светоотверждении. Во-вторых, светодиодные излучате- ли более долговечны. Хотя светодио- ды тоже деградируют со временем, но по сравнению с типичными лампами, имеющими ресурс около 2000 часов (по падению интенсивности вдвое), долговечность правильно спроекти- рованных светодиодных источников превышает 20 000 часов при падении интенсивности менее чем на 50%. Кро- ме того, поскольку для включения свето- диодов на рабочую (полную) мощность нет необходимости их предваритель- но прогревать (что, как правило, при- ходится делать с лампами), то отпадает и необходимость оставлять их включён- ными в коротких перерывах бездей- ствия оборудования. Это также увеличи- вает срок использования светодиодных ламп в составе технологической уста- новки. Впрочем, это не отменяет проце- дуры их периодической поверки люксо- метром, хотя для светодиодного источ- ника их можно проводить существенно реже – тоже экономия. В третьих, светодиоды способны обе- спечить более однородный поток све- та на облучаемую область, а значит и более согласованные результаты све- тоотверждения. Кроме того, светодиоды более энер- гоэффективны и являются частью «зелёных» технологий, предлагая без- опасные условия эксплуатации. Таким образом, светодиоды способны дать существенную экономию средств. Ч ТО НУЖНО ДЛЯ ПЕРЕХОДА НА СВЕТОДИОДНОЕ ОТВЕРЖДЕНИЕ При переходе на светодиодное отвер- ждение обычно требуется не толь- ко простая замена источника света. Во-первых, как было отмечено, СОМ должен быть спектрально совместим с выбранной светодиодной системой. Передовые производители систем све- тоотверждения, как правило, учитыва- ют это в своём оборудовании и мате- риалах (см. рис. 4). Они помогут подо- брать оптимальные компоненты под требования заказчика, включая про- ведение исследований с подложками и физико-химическими процессами, используемыми заказчиком. Приве- дённый на рисунке 4 прибор поддержи- вает до четырёх светодиодных головок с высокой интенсивностью излучения для точечного применения. Светодиод- ные головки и фокусирующие линзы могут использоваться в любых соче- таниях. Почему при этом необходимо про- водить исследования под конкретные задачи заказчика, если в свободном доступе уже существуют многочис- ленные спецификации? К сожалению, информация в спецификациях про- изводителей часто не рассматривает все параметры, необходимые заказ- чику, а опирается на типовые сцена- рии использования. Это может касать- ся материалов и геометрии подложек, клеевых швов, поведения адгезивных свойств при облучении, а также опти- мального спектра для светоотверж- дения. И, конечно, спецификации не в состоянии описать все их сочета- ния, которые могут возникнуть в про- цессе производства, особенно приме- нительно к спектральным пикам кон- кретных светодиодных источников, которые могут отличаться даже от пар- тии к партии. Даже если спецификация производи- теля светодиодного источника для све- тоотверждения утверждает, что пик его излучения приходится на определён- ную частоту, спектр конкретного источ- ника может потребовать верификации при помощи измерений, чтобы исклю- чить влияние смещения спектра в мало- эффективную для светоотверждения область, если вдруг попался не очень качественный светодиодный источник. Если СОМ оптимизирован так, чтобы затвердевать при определённой длине волны, а светодиодный источник излу- чает спектр с пиком на несколько иной длине волны, возможно недоотвержде- ние материала, что негативно скажет- ся на качестве продукции. В ЫБОР СОМ, СОВМЕСТИМОГО СО СВЕТОДИОДНЫМ ИСТОЧНИКОМ Поскольку требования к СОМ обыч- но формулируются, исходя из техниче- ских особенностей конкретного приме- нения, материал выбирается до того, как встаёт вопрос об источнике света для отверждения. Поэтому источник обыч- но подбирается под конкретный СОМ и особенности его нанесения на задан- нуюподложку. В результате может ока- заться, что СОМ, хорошо работающий с лампой широкого спектра, потребу- ется заменить при переходе на свето- диодный источник для отверждения. Впрочем, некоторые СОМ действи- тельно хорошо работают с обоими типами источников света. Поэтому, прежде чем перейти к выбору нового СОМ, стоит всесторонне проверить работоспособность текущего СОМ с новым источником света. И даже если вы убедитесь в совместимости СОМ со светодиодным источником, вам навер- няка придётся сделать некие доводки процесса отверждения, иначе можно столкнуться с неожиданными послед- ствиями в работе отвердевшей кон- струкции. В том случае, если всё же требует- ся переход на новый СОМ, возникает ряд вопросов, так или иначе связанных с тем, выбирается СОМ для светодиод- ного источника или лампы с широ- ким спектром. А именно: какова иде- альная вязкость для вашего приложе- ния, насколько жёстким должен быть материал после затвердения, как хоро- шо он должен быть связан с подложкой, позволяет ли материал подложки рас- сеиваться энергии отверждения, како- во должно быть время затвердевания в данном техпроцессе. Для термочувствительных подложек узкий температурный диапазон охлаж- дения светодиодного отверждения является очевидным преимуществом. Важно помнить, что даже с узким диа- пазоном света LED-источников, излуча- емая ими энергия всё же абсорбируется подложкой и СОМ, что приводит к тер- мическим процессам в них. Вдобавок, все адгезивы, покрытия и прочие сопутствующие материалы являются, по крайней мере, чем-то экзо- термическим, выделяющим дополни- тельное тепло во время отверждения. То есть, чем быстрее материал затверде- вает, тем сильнее его термическая реак- ция. Это следует учитывать при опре- делении оптимальной интенсивности и времени экспозиции. Если светодиодная система выгля- дит привлекательной благодаря сво- им низким температурам (для неболь- ших деталей, термочувствительных или энергопоглощающих материалов), то следует быть осторожным и не отда-