Perché utilizziamo lampade a raggi infrarossi con tubi d’oro per la essiccazione dei semiconduttori
Il mondo dei semiconduttori punta sempre di più verso standard “verdi” e privi di piombo. Se si continua ad utilizzare forni a convezione tradizionali, si sperimentano molte difficoltà: in pratica, bisogna riscaldare un ambiente intero soltanto per asciugare una piccola parte del componente da trattare. Il processo è lento, richiede molta energia, e rappresenta una vera e propria attesa inutile, soprattutto quando si è già in ritardo per andare al lavoro.
Noi invece utilizziamo lampade a raggi infrarossi con tubi d’oro. Invece di riscaldare l’aria, queste lampade agiscono direttamente sul substrato su cui viene applicato il componente. Non c’è alcun intermediario: solo calore efficace e diretto.
Il segreto sta nell’oro
I tubi di quarzo standard emettono un ampio spettro di calore, ma gran parte di esso viene disperso. Aggiungendo uno strato d’oro sui tubi, creiamo praticamente uno specchio all’interno della lampada: questo riflette i raggi a lunghe onde indietro, facendo sì che l’energia venga concentrata in una banda a brevi onde.
Il risultato? Una densità di calore molto più elevata sulla superficie del wafer o del PCB. Questo permette di accelerare notevolmente il processo di essiccazione.
Inoltre, grazie alla struttura a “tubi doppi”, raddoppiamo la superficie di emissione senza aumentare le dimensioni della lampada stessa. In questo modo, si ottiene più potenza nello stesso spazio.
Gestire i requisiti legati all’assenza di piombo
I materiali adesivi e i saldanti privi di piombo sono molto esigenti: se non si raggiunge il profilo termico desiderato, si rischia di danneggiare i componenti sensibili.
È qui che entra in gioco il controllo preciso della temperatura. Poiché queste lampade possono essere regolate tramite controller SCR, è possibile impostare esattamente il ritmo di riscaldamento desiderato. Inoltre, non ci sono gas di combustione o sostanze chimiche pericolose: si tratta semplicemente di energia elettrica pulita.
I compromessi inevitabili
Non posso certo dire che si tratti di una soluzione magica. Il riscaldamento a raggi infrarossi ad alta densità presenta dei limiti. A causa dell’intensità elevata dei raggi emessi dall’oro, possono verificarsi “punti caldi” se i componenti non sono perfettamente uniformi. È quindi necessario scegliere con cura i riflettori e regolare correttamente la distanza tra la lampada e il componente da trattare, altrimenti si rischia di danneggiare i circuiti.
Inoltre, queste lampade diventano davvero molto calde. Se i ventilatori di raffreddamento smettono di funzionare, il quarzo può danneggiarsi rapidamente. Non si può trascurare l’importanza dell’afflusso d’aria.
Abbiamo progettato queste lampade per essere sostituzioni immediate per le linee di produzione esistenti. Basta sostituirle, collegarle e calibrare il pirometro: tutto è pronto. In questo modo, si riescono a raggiungere gli obiettivi ambientali, mantenendo al contempo una produttività ottimale.