Por que estamos migrando para cura por radiação infravermelha nas fábricas de wafers
Sejamos honestos: os fornos convencionais são ineficientes. Eles são lentos, dependem de produtos químicos perigosos e, basicamente, apenas aquecem o ar ao redor do material a ser tratado. Estamos nos afastando disso. Em vez disso, estamos optando pela cura por radiação infravermelha.
A grande diferença é que a radiação infravermelha não se importa com o ar ao redor. Ela atinge diretamente o material. É por isso que todos consideram essa técnica como a melhor maneira de eliminar o uso de chumbo e tornar o processo mais ecologicamente correto.
Reduzindo o desperdício de energia
Pense em um forno tradicional a ar forçado. Você gasta muito dinheiro só para aquecer o ar no ambiente. É um desperdício.
Com a radiação infravermelha, usamos sensores e emissores para direcionar o espectro eletromagnético diretamente para a superfície do wafer. Como focamos no wafer e não no ar ao redor, podemos evitar o uso de agentes aceleradores à base de solventes – aqueles que contêm chumbo e outras substâncias perigosas.
Isso significa que a necessidade de refrigeração diminui significativamente. Como o calor não fica flutuando no ar, o sistema de climatização da fábrica não precisa trabalhar tanto para resfriar tudo. É simplesmente uma solução mais eficiente.
Os desafios relacionados ao uso de materiais sem chumbo
Se você trabalha com soldas ou polímeros sem chumbo, sabe bem dos problemas que isso causa. É preciso um perfil de aquecimento muito específico e rápido. Se o aquecimento for lento demais, ocorre crescimento intermetálico, e as conexões entre os componentes se danificam.
A radiação infravermelha permite que atinjamos a temperatura desejada em questão de segundos.
Mas não basta simplesmente “configurar tudo e esquecer”. Usamos sensores precisos para monitorar o wafer em tempo real. É um sistema fechado, que evita que o material superaqueça. Se o sensor estiver incorreto ou mal calibrado, o wafer pode sofrer deformações. É preciso utilizar pirometria de alta precisão para manter tudo dentro de um intervalo de ±1°C. É um desafio, mas é a única maneira de fazer funcionar esse processo.
As limitações
A radiação infravermelha é rápida, mas não é mágica.
O maior problema é o “efeito das bordas”. Como o wafer é circular, as bordas absorvem o calor mais rapidamente do que o centro. Isso é frustrante.
Para resolver isso, precisamos ajustar cuidadosamente a configuração dos emissores ou utilizar refletores especializados para equilibrar o fluxo de calor. Se ignorarmos isso, teremos uma cura desigual no wafer, o que é um problema que não queremos.