¿Por qué el calentamiento por infrarrojos en vacío es la mejor opción para los semiconductores sin plomo?
Cuando la gente habla de utilizar materiales “sin plomo” o “ecológicos” en la fabricación de semiconductores, suele centrarse en los aspectos químicos. Pero si realmente has trabajado en estos entornos, sabes que el verdadero problema es el calor.
Los hornos convencionales son muy ineficientes. Consumen demasiada energía para calentar grandes cantidades de aire. Y, para ser honestos, el aire es simplemente un medio a través del cual el polvo y las partículas pueden depositarse en las obleas. Decidimos dejar de luchar contra el aire y simplemente eliminarlo. Por eso utilizamos calentadores por infrarrojos en vacío.
Eliminando al intermediario
Lo bueno de una cámara de vacío es que no hay aire que transmita el calor. No hay conducción ni convección; solo radiación pura. Las lámparas infrarrojas emiten ondas electromagnéticas que penetran directamente en el sustrato y calientan el material de forma directa. No hay necesidad de esperar a que un elemento de calentamiento caliente el gas, que luego caliente la pieza. Es rápido. Realmente rápido. Los tiempos de procesamiento disminuyen, ya que la energía no necesita pasar a través de una capa de aire antes de hacer su trabajo.
Cumpliendo con los requisitos estrictos
Las soldaduras y adhesivos sin plomo son muy exigentes. Si se desvía un poco la temperatura, se puede producir oxidación o deformación de las piezas. Es algo preocupante. Para evitar esto, ajustamos la longitud de onda de los infrarrojos para que coincida exactamente con lo que necesita el agente de curado para absorber la energía. Es como un mecanismo de cerradura y llave. De esta manera, no se supera la temperatura deseada. Además, al estar en vacío, no es necesario usar solventes químicos ni estabilizantes. Es un proceso limpio y sin complicaciones.
Los desafíos técnicos
Pero no todo es magia. Las matrices de infrarrojos de alta intensidad generan mucho calor. Si los sistemas de refrigeración no son adecuados, habrá problemas. Si el sistema de refrigeración falla, ese calor radiante podría dañar los sellos de vacío o deformar toda la cámara en cuestión de segundos. No basta con conectarlos y esperar lo mejor; hay que asegurarse de que el sistema pueda manejar ese calor.
Para mantener la estabilidad, recomendamos utilizar un controlador PID de bucle cerrado, junto con pirómetros. Esto permite mantener la superficie de la oblea dentro de un rango de ±1°C, lo que significa que puedes dormir tranquilo, sabiendo que tu lote no será dañado.