Por que estamos passando para o uso de radiação infravermelha em semicondutores sem chumbo
A indústria está se esforçando muito para atingir padrões de semicondutores sem chumbo e com emissões zeradas. Isso é ótimo, mas torna o processo de fabricação um pouco mais complexo.
Há muito tempo, dependemos de fornos de convecção. O problema é que eles apenas aquecem o ar. Esse método é lento, consome muita energia e, o pior de tudo, espalha poeira e partículas por toda parte.
Decidimos parar de usar esse método. Ao utilizar controladores digitais de radiação infravermelha, conseguimos enviar energia diretamente para o substrato por meio de radiação eletromagnética. Não há necessidade de intermediários.
Esqueça os fornos: foque no processo de cura
Pense nisso dessa maneira: em vez de aquecer todo o ambiente só para aquecer uma xícara de café, a radiação infravermelha funciona como um micro-ondas. Ela ajusta o espectro luminoso da lâmpada à faixa de absorção do material que está sendo tratado.
Isso significa que não é preciso esperar que a câmara se aqueça. O calor é gerado imediatamente.
Mas há um detalhe importante: os processos sem chumbo exigem grande precisão. Há uma linha tênue entre “processo perfeitamente concluído” e “processo completamente estragado pelo calor”. Para lidar com isso, utilizamos circuitos PID nos controladores. Eles mantêm a temperatura estável e evitam picos indesejados. Estamos falando de uma margem de erro de ±1°C. É muito preciso.
Uma maneira mais limpa de trabalhar
As ligas sem chumbo são difíceis de tratar. Geralmente, são necessárias temperaturas mais altas do que nas ligas antigas com chumbo. Isso significa que são necessários aquecedores industriais, o que consome muita eletricidade.
As lâmpadas de radiação infravermelha permitem atingir essas temperaturas elevadas sem consumir tanta energia. Além disso, não é preciso usar agentes de limpeza à base de solventes, que costumam ser usados nos processos tradicionais. Tudo fica mais limpo.
Desafios técnicos
Não vou dizer que é mágica; há coisas que precisam ser levadas em consideração.
A radiação infravermelha de alta intensidade exerce grande pressão sobre o sistema de alimentação elétrica. Se você instalar lâmpadas de alta potência, certifique-se de que seu quadro elétrico consiga suportar o pico de corrente gerado.
Além disso, há o problema do calor acumulado. A estrutura da máquina fica quente. Se não houver um dissipador de calor eficaz ou arrefecimento por ventilação forçada, o calor ambiente pode afetar as leituras dos sensores.
A boa notícia é que projetamos esses sistemas de modo que sejam fáceis de substituir. Basta retirar o antigo sistema de convecção, instalar o sistema de radiação infravermelha, conectá-lo ao controlador e pronto. Assim, um processo que antes demorava horas agora é feito em minutos.