¿Por qué pasamos al uso de rayos infrarrojos para semiconductores sin plomo?
La necesidad de adoptar estándares ecológicos y libres de plomo nos obliga a replantearnos cómo realizamos el proceso de curado. Los hornos de convección tradicionales ya no son suficientes. Por eso hemos optado por usar calentadores de rayos infrarrojos dentro de cámaras de vacío.
En lugar de intentar calentar el aire, los calentadores de rayos infrarrojos utilizan radiación electromagnética. Es un método más eficiente: no se necesita recurrir a solventes químicos dañinos, y la huella de carbono generada durante el proceso de secado disminuye significativamente.
Manejo del calor en estado de vacío
Aquí está la parte complicada: en estado de vacío, no existe la convección. No se puede simplemente soplar aire caliente para lograr el efecto deseado. Los calentadores de rayos infrarrojos resuelven este problema al enviar fotones directamente hacia el sustrato. Es un método rápido y eficaz. Se pueden curar los adhesivos y fotoresistentes sin tener que desperdiciar energía calentando cada centímetro de la cámara. Basta con dirigir la radiación hacia las bandas de absorción específicas del material, dejando el resto sin afectar.
Los detalles técnicos relacionados con la fuente de calor
Para alcanzar las temperaturas necesarias, utilizamos emisores de rayos infrarrojos de onda corta o media. Estos dispositivos concentran mucha potencia en un espacio muy pequeño. Por lo general, se envuelven en cuarzo para evitar que las obleas se contaminen. Pero hay un problema: como no hay aire para llevarse el calor lejos del dispositivo, es necesario utilizar un sistema de enfriamiento por agua. No lo descuide: si su sistema de enfriamiento falla, los sellos del dispositivo se dañarán antes de que usted se dé cuenta de lo que ha pasado.
Las ventajas y desventajas reales
La velocidad es increíble: los tiempos de procesamiento se reducen de horas a minutos. Pero no es perfecto. El calor de los rayos infrarrojos es direccional. Si las piezas tienen formas extrañas o geometrías complejas, habrá “puntos fríos” donde la radiación no llega. Para solucionarlo, será necesario utilizar varios bancos de lámparas o reflejores para asegurar que toda la oblea sea tratada uniformemente.
La gran ventaja es que ya no hay necesidad de liberar VOCs al aire. Es un método más limpio y rápido para realizar el proceso de curado de semiconductores sin plomo… siempre y cuando el suministro de energía y los sistemas de enfriamiento puedan manejar ese calor.