Cómo lograr un curado adecuado con radiación infrarroja en semiconductores sin plomo
Hablemos sobre el secado de semiconductores. Hoy en día, las normas son muy estrictas. Es necesario cumplir con los estándares relacionados con la ausencia de plomo y con prácticas ecológicas; de lo contrario, uno queda atrapado.
Por eso recurrimos al curado por radiación infrarroja. Es una solución más limpia: no se utilizan disolventes químicos, y tampoco se desperdicia energía al calentar toda una habitación solo para secar unas pocas piezas. Utilizamos radiación infrarroja para eliminar la humedad y los disolventes del sustrato. Es un método eficiente.
Por qué usamos reflectores de aluminio
Las lámparas de radiación infrarroja emiten energía en todas direcciones: 360 grados. Si simplemente colgamos una lámpara dentro de una máquina, la mitad del calor se pierde en el marco de la misma. Es un desperdicio total. Para solucionarlo, envolvemos las lámparas en reflectores de aluminio de alta pureza. Estos actúan como espejos, devolviendo ese calor hacia la pieza a curar.
Usamos aluminio porque es excelente para reflejar las ondas infrarrojas de corta y media longitud. Al darle forma parabólica o elíptica a esos reflectores, podemos concentrar el calor exactamente donde sea necesario.
El resultado? El tiempo de curado se reduce, y también disminuyen los costos de energía. Todos salen ganando.
La parte complicada: el control del calor
Parece simple, pero hay un problema. Cuando se dirige más calor hacia la pieza, el tubo de la lámpara se calienta mucho. Si se combina una lámpara de alta potencia con un reflector demasiado pequeño, el calor se acumula rápidamente. Esto puede dañar los extremos de la lámpara, hacer que el revestimiento de cuarzo se agriete o oxidar los electrodos.
No se puede simplemente dejar todo así. Es necesario asegurarse de que los ventiladores de refrigeración sean lo suficientemente potentes para manejar la carga. De lo contrario, se crea un calentador muy costoso que está propenso a romperse.
Hacer que el sistema “verde” funcione realmente
Todo este sistema es una excelente manera de cumplir con los estándares ambientales sin complicarse la vida. Se eliminan las emisiones de VOC y se evita el desperdicio de electricidad. Además, es fácil reemplazar los sistemas antiguos basados en gas por este sistema.
El verdadero secreto radica en la geometría. Nos preocupamos por la forma del reflector para que el calor se distribuya uniformemente sobre el wafer o la PCB. Si se hace mal, se generan puntos calientes, lo que provoca que el sustrato se deforme.
Todo depende de cómo esté colocada la lámpara dentro del revestimiento de aluminio. Si se hace bien, se obtiene un curado perfecto. Si se hace mal, se obtiene un resultado desastroso.