¿Por qué estamos reemplazando los hornos tradicionales por sistemas de calentamiento por infrarrojos en el embalaje de semiconductores?
Cuando se trata de curar resinas epóxicas o de unir componentes electrónicos, hay que luchar constantemente contra el calor. Si algo salta mal, el sustrato se deforma. Es un verdadero problema.
Durante mucho tiempo, utilizamos hornos convectivos para calentar los componentes. Pero aquí está el problema: hay que calentar toda la cavidad llena de aire solo para calentar un pequeño pedazo de silicio. Es una gran pérdida de energía.
Por eso hemos pasado al uso del calentamiento por infrarrojos. En lugar de calentar el aire, los rayos infrarrojos envían energía directamente al componente a calentar. Es más eficiente y no genera desperdicios.
Reducción de los desperdicios
Si queremos tener una fábrica sostenible, debemos considerar la huella de carbono de cada uno de los componentes. Las lámparas de infrarrojos son ideales, ya que concentran mucha energía en un espacio muy pequeño. Además, podemos ajustar la longitud de onda para que la energía llegue exactamente donde se necesita, y no al resto de la habitación. Así, se reduce el consumo de energía.
Elegir el hardware adecuado
Por supuesto, no basta con calentar los componentes sin más. Si la temperatura supera los límites establecidos, no solo se daña el componente, sino que también se desperdicia energía. Para evitar esto, utilizamos sensores inteligentes y controladores PID de bucle cerrado. De esta manera, el sistema ajusta automáticamente la potencia de calentamiento. No hay necesidad de adivinar nada.
Las desventajas
Claro, no todo es perfecto. Hay un trade-off. Estos sistemas de alta intensidad consumen mucha energía. Aunque se ahorra energía en el ciclo completo, el inicio del proceso de calentamiento puede ser intenso. Si la red eléctrica no está preparada para esos picos, los disyuntores se activarán constantemente. Hay que asegurarse de que la red eléctrica pueda manejar esa carga adicional.
Pero una vez que todo está listo, se elimina toda esa masa térmica innecesaria. Se convierte un proceso lento y complicado en algo mucho más eficiente. Tiene sentido.