Mengapa kita perlu menggunakan kuarsa yang mempunyai ketulenan 99.99% untuk PCB pada meter pintar
Ketika membina lampu pemanas inframerah untuk komponen meter pintar, mudah untuk menganggap bahawa kaca hanyalah lapisan pelindung untuk filamen tersebut. Namun sebenarnya, kaca merupakan komponen yang paling penting dalam proses ini. Ia berfungsi sebagai penghalang agar haba dapat sampai ke papan litar dengan efektif.
Jika kita menggunakan kuarsa biasa, kita akan menghadapi masalah kehilangan tenaga dan pemanasan yang tidak sekata. Itulah sebabnya kita menggunakan kuarsa sintetik yang mempunyai ketulenan 99.99%. Kita ingin agar haba benar-benar sampai ke papan litar, bukan terperangkap di dalam kaca.
Sains di sebalik penyaluran haba yang efektif
Kuarsa yang kurang tulen penuh dengan kekotoran logam dan kumpulan hidroksil. Kita tidak dapat melihatnya, tetapi bahan-bahan ini berfungsi seperti span yang menyerap sinaran inframerah. Akibatnya, haba tidak dapat disalurkan dengan efektif, sebaliknya kaca akan menyerap haba tersebut. Hasilnya, tiub tersebut menjadi sangat panas, sementara papan litar masih belum mendapat haba yang cukup.
Apabila kita menggunakan kuarsa yang mempunyai ketulenan 99.99%, semuanya berubah. Haba tidak lagi tersebar atau terperangkap. Haba dapat disalurkan secara langsung dari filamen tungsten ke pasta solder. Cara ini lebih efektif dan cepat.
Mencegah retakan
Lini pengeluaran meter pintar berjalan dengan sangat cepat. Kuasa yang digunakan sentiasa berubah antara tahap minimum dan maksimum. Tekanan termal yang tinggi ini boleh merosakkan komponen tersebut. Kaca murah tidak mampu menahan tekanan ini, sehingga menyebabkan retakan atau keretakan pada kaca tersebut. Kuarsa yang mempunyai ketulenan tinggi pula mampu menahan tekanan tersebut tanpa mengalami kerosakan. Dengan cara ini, lampu tersebut akan bertahan lebih lama.
Kelemahan dan cara mengatasinya
Terdapat satu kelemahan, iaitu kuarsa yang mempunyai ketulenan tinggi akan menjadikan tiub tersebut lebih sejuk, sehingga haba dapat disalurkan dengan lebih efektif. Namun, ini juga akan meningkatkan tekanan dan suhu di dalam tiub tersebut. Ini akan memberi tekanan tambahan pada filamen. Jika kita cuba “memperbaiki” masalah ini dengan menggunakan kuasa yang berlebihan, filamen akan rosak lebih cepat. Oleh itu, kita perlu memastikan spesifikasi bekalan kuasa adalah tepat.
Kita memberi penekanan pada ketulenan bahan kerana ia dapat mengurangkan risiko kesilapan dalam penyaluran haba. Dengan cara ini, kita dapat memastikan pemanasan yang seragam di seluruh permukaan papan litar.