Parliamo delle lampade a raggi infrarossi rivestite d’oro utilizzate nella produzione di semiconduttori.
C’è davvero una forte pressione per adottare standard “verdi” e privi di piombo nella produzione di semiconduttori, ma questo rappresenta un problema per tutti. Le vecchie fornaci a convezione sono semplicemente troppo dispendiose: consumano molta energia per riscaldare l’aria e le pareti della camera di trattamento, prima ancora che il componente da trattare venga effettivamente riscaldato.
Ecco dove entrano in gioco le lampade a raggi infrarossi rivestite d’oro. Invece di riscaldare l’intera stanza, queste lampade irradiano l’energia direttamente sul substrato. È come utilizzare un faro invece di accendere tutte le luci della casa.
Il segreto sta nell’oro.
Di solito, le lampade in quarzo emettono un’amplia gamma di radiazioni termiche. Ma quando si tratta di indurire i materiali fotoreattivi o gli adesivi, non si può semplicemente utilizzare tutta quell’energia. Altrimenti, la superficie del componente verrebbe distrutta prima che il materiale all’interno possa indurirsi.
Aggiungendo uno strato sottile d’oro al quarzo, si crea un filtro che riflette le radiazioni a lunghe onde indesiderate verso il filamento, mentre permette alle radiazioni a brevi onde di agire efficacemente. Il risultato? Un profilo termico molto più preciso e un rapido aumento della temperatura. Davvero veloce.
Perché questo aiuta il pianeta
La saldatura senza piombo richiede precisione: è necessario raggiungere una temperatura specifica. Se la temperatura è troppo alta, il chip viene distrutto; se è troppo bassa, il legame tra i componenti non funziona correttamente.
Con le lampade a raggi infrarossi, si ha un controllo immediato: basta premere un interruttore per accenderle o spegnerle. Non c’è bisogno di aspettare che la fornace si riscaldi, il che permette di risparmiare molta energia. Inoltre, si eliminano quelle emissioni di VOC tipiche dei processi di essiccazione a base di solventi.
Alcune cose da tenere a mente
Non è tutto magia: queste lampade generano un’enorme quantità di calore in uno spazio piccolissimo, il che è ottimo per accelerare i tempi di trattamento dei componenti. Tuttavia, bisogna fare attenzione alla dissipazione del calore. Se la struttura che contiene le lampade non è progettata per gestire tale carico termico, i cavi potrebbero fondersi o i riflettori potrebbero deformarsi. Consiglio sempre di abbinare queste lampade a un pirometro e a un controllore PID a circuito chiuso. Questo permette di mantenere stabili le condizioni di lavoro, evitando così di danneggiare i componenti.
Se la fonte di alimentazione è in grado di gestire la potenza massima necessaria, si possono semplicemente utilizzare queste lampade nelle linee di trattamento esistenti. È probabilmente il modo più semplice per rispettare le normative ambientali senza rallentare la produzione.