Por que usamos aquecimento por radiação infravermelha em caixas de proteção para semicondutores
O mundo dos semicondutores está se afastando do uso de chumbo e de produtos químicos perigosos. Isso significa que precisamos repensar a maneira como secamos os componentes. Por isso, começamos a usar elementos de aquecimento por radiação infravermelha em nossas caixas de proteção.
Pense em um forno convencional: ele precisa aquecer cada centímetro cúbico de ar para conseguir cumprir sua função. É lento e ineficiente. Já a radiação infravermelha é diferente: ela envia energia diretamente para o substrato. Não há necessidade de aquecer todo o ambiente – apenas calor direto e eficiente. Isso nos permite eliminar solventes perigosos e reduzir o consumo de energia durante o processo de cura.
Como funciona na prática
Usamos radiação de onda curta ou média. Em uma caixa de proteção, onde é necessário controlar rigorosamente os níveis de oxigênio e umidade, precisamos de um aquecimento preciso.
O melhor de tudo é que essa radiação consegue penetrar na superfície do componente, permitindo que o material seja curado por dentro para fora. Se você aquecer apenas a superfície, ela secará rapidamente, enquanto os solventes permanecerão lá embaixo. A radiação infravermelha evita isso.
Os aspectos técnicos
Quando conectamos esses elementos a um sistema, o importante é a densidade de energia gerada. Usamos tubos de quartzo ou halogênio, pois eles conseguem atingir temperaturas elevadas rapidamente. Em segundos, e não em minutos.
Para manter a atmosfera interna pura, usamos conectores especializados. Se houver vazamento na caixa de proteção, teremos problemas; por isso, esses selos precisam ser herméticos.
Mas há um problema: esses elementos geram muito calor localizado. Se o sistema de resfriamento não for suficiente, poderão surgir problemas, como danos aos sensores. É preciso garantir que o calor seja removido tão rápido quanto é gerado.
Manter tudo limpo
Os padrões sem chumbo são difíceis de seguir, pois exigem temperaturas muito mais altas do que as utilizadas com a solda tradicional. A radiação infravermelha consegue atingir essas temperaturas facilmente, sem as emissões de carbono causadas pelos fornos a gás. É uma solução limpa e eficiente.
Além disso, como não há ar circulando, não há risco de partículas se acumularem nas placas de silício. É uma maneira muito mais simples e eficiente de realizar processos térmicos.