¿Por qué dejamos de usar el método de convección en los chips sin plomo?
Las fábricas están abandonando gradualmente esos hornos de convección tradicionales y los procesos de secado que implican el uso de sustancias químicas. Todos optan por el uso de radiación infrarroja para el secado. ¿Por qué? Porque este método permite alcanzar los objetivos relacionados con la reducción de sustancias tóxicas y el uso de materiales sin plomo, sin afectar negativamente la eficiencia del proceso.
Lo bueno de la radiación infrarroja
Imagínese el calor proveniente de la convección: en realidad, se trata de calentar todo el aire presente en la habitación, lo cual representa un gran desperdicio de energía. Además, esto favorece la contaminación de las obleas.
La radiación infrarroja es diferente: utiliza radiación electromagnética para transferir energía directamente al sustrato. No hay necesidad de intermediarios ni de aire. Se llega a la temperatura deseada mucho más rápidamente. Esto es una gran ventaja para las soldaduras y polímeros sin plomo, ya que estos tienen un rango muy estrecho en el cual pueden funcionar eficazmente; por eso, la velocidad es crucial.
Mejoras en el proceso de secado
El método tradicional implica el uso de compuestos orgánicos volátiles o catalizadores pesados, lo cual no es bueno ni para el planeta ni para las personas que trabajan allí.
Con la radiación infrarroja, podemos utilizar resinas curables con luz UV o resinas sin plomo que se activan térmicamente. Dado que el calor se dirige directamente al sustrato, no es necesario calentar toda la habitación solo para secar una oblea. Esto reduce el consumo de energía y mantiene la fábrica más limpia.
Y aquí está otra ventaja: podemos prescindir de esos grandes sistemas de ventilación ruidosos. Los sistemas de climatización y los filtros también podrán descansar un poco.
Los desafíos
No todo es perfecto. Hay algunos compromisos que deben considerarse.
Las lámparas de radiación infrarroja de alta intensidad son eficaces, pero generan mucho calor. Eso significa que se ejerce mucha presión sobre los sistemas de enfriamiento. Si se utilizan lámparas de alta potencia sin reforzar los disipadores de calor, se pueden producir problemas graves: las obleas pueden deformarse o las lámparas mismas pueden dañarse. Se trata de encontrar un equilibrio entre la velocidad de curado y la capacidad de enfriamiento del sistema.
Pasarse a materiales sin plomo no es solo un problema químico; también es un problema de hardware. Cambiar a la radiación infrarroja suele ser un cambio sencillo en comparación con los métodos tradicionales de secado… siempre y cuando la red eléctrica pueda soportar la carga generada por esas lámparas.