Por que o aquecimento por infravermelho em vácuo é a maneira mais eficiente de tratar chips sem chumbo
Sejamos honestos: as regras relativas ao uso de materiais sem chumbo e sustentáveis nas fábricas de semicondutores são uma verdadeira dor de cabeça. Mas elas continuarão valendo. Por muito tempo, usamos fogões de convecção para aquecer os chips. O problema é que, na verdade, estamos pagando para aquecer um ambiente cheio de ar, na esperança de que as bolachas de silício fiquem suficientemente quentes – tudo isso enquanto rezamos para que nenhum pó ou contaminante afete o processo. É aí que entra o aquecimento por infravermelho em vácuo. Em vez de usar ar quente, o infravermelho envia radiação eletromagnética diretamente ao substrato. É uma solução eficaz e limpa.
Como funciona, na prática?
Pense nisso como entrar no sol em um dia de inverno. Você não precisa esperar que o ar ao seu redor esquente; você sente o calor na pele imediatamente. Em um vácuo, não precisamos nos preocupar com a perda de calor pelo ar. As lâmpadas de infravermelho emitem radiação de onda curta que atinge diretamente as camadas responsáveis pela cura dos componentes. É extremamente rápido. É possível aumentar a temperatura da superfície sem desperdiçar energia aquecendo cada centímetro cúbico do ambiente. É uma maneira muito mais eficiente de trabalhar. Não é preciso usar ventiladores potentes ou aquecer milhares de litros de gás só para processar algumas bolachas de silício.
Os desafios técnicos
Mas não é tudo tão simples assim. Para alcançar as temperaturas necessárias para a soldagem sem chumbo ou para o tratamento dos fotolitos, é preciso utilizar elementos de alta potência, geralmente elementos de quartzo ou halogênio. O verdadeiro desafio é manter o vácuo absoluto. Essas lâmpadas precisam ficar em um ambiente de vácuo, sem vazamentos. Se houver vazamento de gás, o vácuo será interrompido, e todo o processo será arruinado. Usamos selos especiais para garantir que tudo fique bem fechado. E um conselho importante: preste atenção à densidade de poder das lâmpadas. Se você usar radiação de infravermelho de alta intensidade, podem surgir “pontos quentes”. É fácil danificar uma parte da bolacha de silício. Para evitar isso, é preciso rotacionar a bolacha ou garantir que a disposição das lâmpadas seja perfeita. Além disso, os controladores PID precisam ser precisos. O infravermelho atinge a temperatura desejada quase instantaneamente, então o sistema precisa ser capaz de acompanhar esse ritmo.
Conclusão
Mudar para o aquecimento por infravermelho em vácuo permite eliminar esses solventes tóxicos e reduz a pegada de carbono do processo de secagem. Se você ainda está usando esses túneis térmicos antigos, esta é uma ótima maneira de economizar espaço e parar de pagar demais pela eletricidade. Um último conselho: verifique o sistema de refrigeração da água. As caixas das lâmpadas ficam muito quentes, então você precisa de um sistema capaz de lidar com esse calor sem problemas.