Por que estamos substituindo os fornos convencionais por sistemas de aquecimento por infravermelho na embalagem de semicondutores
Quando se trata de curar resinas epóxicas ou unir componentes eletrônicos, é preciso lutar constantemente contra o calor. Se algo der errado, o substrato pode se deformar. É um verdadeiro problema.
Por muito tempo, utilizamos fornos convencionais para esse fim. Mas o problema é que é necessário aquecer toda a câmara cheia de ar apenas para aquecer um pequeno pedaço de silício. Isso representa um enorme desperdício de energia.
É por isso que passamos a usar sistemas de aquecimento por infravermelho. Em vez de aquecer o ar, o infravermelho envia energia diretamente para a peça a ser processada. É uma solução eficiente e precisa.
Reduzindo o desperdício
Se você quer ter uma fábrica sustentável, precisa levar em consideração a pegada de carbono de cada wafer utilizado. As lâmpadas de infravermelho são excelentes, pois permitem concentrar muita energia em um espaço pequeno.
Podemos ajustar o comprimento de onda da luz para que ela atinja exatamente os materiais que estamos processando. Assim, a energia é direcionada para onde é necessária, e não para todo o ambiente. Isso reduz o consumo de energia. Além disso, como esses sistemas aquecem rapidamente, a linha de produção não fica parada, desperdiçando energia enquanto espera que o forno se aqueça.
Escolhendo o hardware certo
Claro, não basta simplesmente aplicar calor às peças e esperar pelo melhor resultado. Se a temperatura ultrapassar o limite, não só a embalagem será danificada, mas também haverá desperdício de energia.
Para evitar isso, utilizamos sensores inteligentes e controladores PID de circuito fechado. Isso permite que haja uma comunicação constante entre a lâmpada e a peça a ser processada. Assim que a temperatura desejada é alcançada, o sistema reduz a potência de alimentação. Sem necessidade de suposições.
As desvantagens
Mas nem tudo é perfeito. Há um custo a ser pago. Esses sistemas de alta intensidade consomem muita energia. Mesmo que haja economia de energia ao longo do ciclo completo, o momento inicial de aquecimento pode ser intenso. Se a infraestrutura elétrica não for capaz de suportar esses picos de consumo, os disjuntores vão disparar o tempo todo. É preciso garantir que a distribuição de energia consiga lidar com esses picos.
Mas, uma vez que isso seja resolvido, todas as massas térmicas desnecessárias são removidas. Isso transforma um processo lento e complicado em algo mais eficiente e preciso. Faz todo sentido.