Por que estamos deixando de usar fornos de convecção em favor de sistemas de cura por radiação infravermelha?
A maioria das fábricas de semicondutores está abandonando esses fornos antigos de convecção. Isso faz sentido: com a demanda por componentes livres de chumbo e a necessidade de reduzir os custos energéticos, o método tradicional já não é mais eficaz.
Pense em um forno a ar quente tradicional: na verdade, você está pagando para aquecer uma caixa metálica enorme, e todo o ar dentro dela serve apenas para aquecer uma pequena parte do componente. É um desperdício.
Já a radiação infravermelha é diferente. Em vez de aquecer o ambiente inteiro, ela envia radiação eletromagnética diretamente para o substrato. É direto. É rápido.
O que é interessante nessa tecnologia é que ela atinge as bandas de absorção específicas do adesivo ou do fotoreativo utilizado. Você não precisa lutar contra o ar; basta atingir diretamente o componente. Isso significa que não é preciso esperar muito tempo até que o equipamento esteja pronto para funcionar.
Quando se trabalha com processos sem chumbo, não se pode se dar ao luxo de errar na temperatura. Se houver algum desvio, podem surgir problemas como soldas desnecessárias ou pequenos vazios no componente. Ao usar radiação infravermelha de onda curta, conseguimos uma alta densidade de calor diretamente na superfície do componente, sem queimar todo o circuito.
E as economias de energia? Elas são reais.
Os sistemas de convecção são conhecidos por perderem calor. Já as lâmpadas de radiação infravermelha ligam e desligam quase instantaneamente. Não há mais ciclos longos e tediosos de pré-aquecimento. Além disso, como não precisamos de grandes quantidades de gás ou solventes para aquecer o ambiente, o local fica mais limpo. É uma maneira muito mais eficiente de alcançar os objetivos relacionados à sustentabilidade, pois se utilizam menos quilowatts por folha de silício.
Mas veja: não é tudo perfeito. Existem contrapartidas.
Você obtém velocidade incrível, mas precisa lidar com a concentração de calor. Se a folha de silício não estiver perfeitamente centrada ou se a geometria da lâmpada estiver um pouco errada, podem surgir pontos quentes.
Também é preciso garantir que os sistemas de resfriamento consigam lidar com o calor refletido pelo substrato. E se a correia transportadora se mover muito devagar em comparação com a potência da lâmpada? As bordas dos componentes podem ser queimadas.
É preciso encontrar um equilíbrio. Você precisa ponderar entre a velocidade de produção e a precisão térmica necessária. Mas, uma vez que esse equilíbrio seja encontrado, tudo fica muito melhor.