Abbandonare i forni tradizionali: un modo migliore per curare i semiconduttori senza piombo
L’industria sta facendo grandi sforzi per adottare standard “verdi” e privi di piombo. Si tratta di una tendenza evidente ovunque, ma è ancora più marcata nelle fasi di essiccazione e cottura dei materiali.
Per molto tempo abbiamo utilizzato soltanto forni a convezione. Il problema è che riscaldare grandi quantità d’aria rappresenta uno spreco di energia. Inoltre, l’aria in movimento funge da veicolo per polvere e particelle che finiscono direttamente sulle lastre di silicio.
Ecco perché abbiamo optato per il sistema di cottura a raggi infrarossi. Invece di riscaldare l’aria, questi sistemi utilizzano radiazioni elettromagnetiche per riscaldare direttamente il materiale da trattare.
Perché i raggi infrarossi funzionano davvero
Pensate al sole sulla pelle: non è necessario che l’aria intorno sia a 100 gradi affinché si percepisca il calore; l’energia arriva direttamente a noi. Questo rappresenta un grande vantaggio dal punto di vista energetico, ma è ancora meglio per i componenti stessi. I materiali senza piombo richiedono temperature precise e devono essere riscaldati rapidamente. I raggi infrarossi permettono proprio questa precisione, evitando così danni ai materiali.
L’importanza della struttura in cui vengono posizionati i dispositivi
Non basta semplicemente posizionare delle lampade su un tavolo: per far funzionare correttamente questo sistema, è necessario utilizzare contenitori realizzati in acciaio inossidabile 304 o 316L. Utilizziamo questi materiali perché non si corrodono e non producono sostanze tossiche. Inoltre, tali contenitori funzionano anche come specchi: riflettono la radiazione in eccesso sulla superficie delle lastre di silicio, aumentando così la densità di calore esattamente dove serve. I contenitori sono inoltre ermetici, così da mantenere un ambiente stabile e impedire che si diffondano composti organici volatili nella stanza dove lavorano le persone.
La realtà
I raggi infrarossi sono effettivamente veloci… ma non sono magici. Le lampade ad alta intensità producono grandi quantità di calore. Se il sistema di ventilazione non è efficiente o il sistema di raffreddamento è insufficiente, quel calore finisce per danneggiare gli equipaggiamenti circostanti. È quindi necessario trovare il giusto equilibrio tra la potenza delle lampade e la capacità termica dei contenitori. Altrimenti, si rischia di surriscaldare i sistemi di trasporto dei materiali.
Il vantaggio? Gli standard per i materiali senza piombo prevedono zero emissioni. Poiché i raggi infrarossi non richiedono combustione o calore chimico, soddisfano tutti i requisiti ambientali. Si tratta quindi di un sostituto ideale per quei vecchi sistemi a convezione, che riduce il consumo di energia e elimina completamente le sostanze tossiche dalle linee di produzione.