Por que usamos cura por radiação infravermelha em sensores de hidrogênio?
Ao criar sensores de hidrogênio, o controle térmico é essencial. Se você errar no controle da temperatura, acabará danificando a membrana ou reduzindo a condutividade elétrica do sensor. É simples assim.
É por isso que optamos pela cura por radiação infravermelha. Isso se encaixa perfeitamente na tendência de uso de tecnologias sem chumbo e que economizam energia no setor de semicondutores. Pense nisso dessa forma: os fornos convencionais desperdiçam muita energia apenas para aquecer o ar e as paredes da câmara. A radiação infravermelha não faz isso; ela envia energia diretamente para o substrato.
É direto. É eficiente.
A maneira como funciona é bastante interessante. A radiação infravermelha corresponde ao espectro de absorção dos materiais do sensor. Em vez de gastar milhares de watts para aquecer uma caixa metálica, a energia vai direto para as ligações químicas do agente de cura.
Isso muda completamente o tempo necessário para a cura dos sensores. Podemos reduzir o tempo de cura de horas para minutos. Além disso, isso diminui muito a pegada de carbono da sala limpa onde os sensores são produzidos.
Há também o fator da ausência de chumbo. Os soldantes e adesivos sem chumbo são delicados; eles funcionam apenas dentro de um determinado intervalo de temperatura. Se a temperatura ultrapassar esse limite, o substrato pode ser danificado ou a camada sensível que detecta o hidrogênio pode ser destruída.
Para evitar isso, ajustamos o comprimento de onda da radiação infravermelha – alternando entre ondas curtas e médias – para atingir profundidades específicas. Dessa forma, o núcleo do substrato fica completamente curado, mas a superfície não é danificada.
Claro, não é tudo perfeito. Existem compromissos a serem feitos. As lâmpadas de radiação infravermelha de alta intensidade geram muito calor. Isso é bom para aumentar a velocidade de cura, mas também sobrecarrega o sistema de resfriamento. Se o fluxo de ar não for suficiente, o calor se acumula ao redor da lâmpada, fazendo com que o processo de cura não seja eficaz. É preciso encontrar o equilíbrio entre a potência da lâmpada e a velocidade do transportador, para que os sensores não sejam danificados.
Mas o melhor é que, ao usar radiação infravermelha, podemos eliminar aqueles solventes orgânicos voláteis usados nos métodos tradicionais de secagem. Assim, obtemos sensores limpos e secos, sem resíduos químicos indesejados, como acontece nos métodos convencionais.