¿Por qué las fábricas de semiconductores están reemplazando los hornos convencionales por sistemas de curado por infrarrojos?
La mayoría de las fábricas de semiconductores están abandonando esos enormes hornos convencionales. Tiene sentido: dada la tendencia hacia el uso de energías renovables y las estrictas normas relacionadas con los materiales sin plomo, el método tradicional ya no es suficiente.
El verdadero secreto radica en que el curado por infrarrojos ignora por completo el aire. La energía se dirige directamente al sustrato. ¿Por qué desperdiciar tanta energía calentando las paredes de un enorme recipiente metálico, cuando se puede calentar directamente la parte sobre la cual se trabaja?
¿Cómo funciona realmente?
Imagínelo como una forma de energía directa. En lugar de esperar a que el aire caliente circule, los rayos infrarrojos utilizan radiación electromagnética para hacer que las moléculas del fotoresisto o del adhesivo se muevan. Esto ocurre casi instantáneamente. Dado que estas ondas penetran en el material, este se cura desde adentro hacia afuera. Esto permite un proceso mucho más rápido, lo que significa que no se someten los componentes a un calor innecesario durante horas seguidas.
Lidiando con las normas relacionadas con los materiales sin plomo
Aquí está el problema: las soldaduras y polímeros sin plomo son difíciles de curar. Requieren mucha más energía para curarse que los materiales antiguos que contenían plomo.
El problema con los hornos convencionales es que, para alcanzar esas temperaturas elevadas, es necesario sobrecalentar todo lo demás en la placa. Es como intentar calentar solo una rebanada de pizza calentando toda la casa a 100 grados.
Los rayos infrarrojos de onda corta resuelven este problema. Proporcionan una cantidad precisa y alta de calor. Se logra la temperatura necesaria para el curado, pero el resto de la placa no se calienta en exceso.
Las ventajas y desventajas
Su cuenta de luz se lo agradecerá. No necesita un ventilador potente ni un elemento calefactor funcionando las 24 horas del día para mantener el ambiente caliente. Las lámparas solo se encienden cuando hay una pieza debajo de ellas. Simple.
Pero hay que tener cuidado. Si se aumenta demasiado la intensidad del calor, se produce el fenómeno conocido como “pelado” de la superficie del material. Esto ocurre cuando la superficie se cura demasiado rápido y los solventes quedan atrapados debajo. Si no se controla bien la velocidad de transporte de las piezas y las zonas donde se encuentran las lámparas, se formarán burbujas. Y si eso ocurre, habrá que desechar toda la producción.
Integración en la fábrica
Lo mejor es que se libera espacio. Se puede eliminar un horno de 10 metros y reemplazarlo por un sistema de curado por infrarrojos más compacto. Se reduce el espacio ocupado, disminuyen las emisiones de carbono y las piezas se procesan mucho más rápido.