Hablemos sobre el curado por infrarrojos para las obleas
Si trabajas en fábricas de semiconductores sin plomo, ya sabes que el secado y el curado pueden ser un verdadero problema. Por eso, la mayoría de nosotros hemos optado por el curado por infrarrojos.
Imagina esto: un horno de convección es como intentar calentar una habitación con un calefactor; primero hay que calentar todo el aire. El uso de infrarrojos es más similar a estar bajo la luz solar: la energía llega directamente desde la lámpara hasta la superficie de la oblea. No se necesitan disolventes químicos ni se desperdician grandes cantidades de gas. Solo calor directo.
Cómo se transfiere la energía
Utilizamos emisores de ondas cortas y medias, ya que estos alcanzan los lugares exactos donde el fotoresistente o el adhesivo absorben el calor.
Lo mejor de todo es que el calor no permanece dentro de la cámara. Llega directamente al sustrato y se convierte instantáneamente en energía térmica. Es una forma mucho más eficiente de trabajar. No hay necesidad de gastar kilovatios solo para calentar una enorme caja de acero, cuando lo que realmente se necesita es calentar una oblea de 300 mm.
El equilibrio: distancia y densidad
Aquí es donde las cosas se complican. La distancia entre la lámpara y la oblea determina la densidad de energía. Si las colocas demasiado cerca, quemarás los bordes de la oblea o, peor aún, causarás fisuras debido a la presión térmica. Pero si las colocas demasiado lejos, el tiempo de curado aumentará considerablemente.
Pasamos mucho tiempo ajustando las longitudes focales para asegurarnos de que el calor se distribuya uniformemente por toda la superficie de la oblea. Dado que los soldaduras sin plomo tienen puntos de fusión más altos que las antiguas soldaduras con plomo, se necesitan lámparas de alta potencia para elevar rápidamente la temperatura.
Las desventajas (porque siempre las hay)
El curado rápido es genial, pero también representa una carga importante para el equipo. No puedes simplemente conectar estas máquinas y olvidarte de ellas.
La densidad de calor necesaria para los estándares sin plomo es muy alta. Si no cuentas con un sistema de enfriamiento adecuado para la carcasa de la lámpara, sus reflectores se deformarán y sus conexiones eléctricas se dañarán. Sin un buen sistema de enfriamiento, las lámparas se deteriorarán mucho antes de lo esperado.
Es un compromiso sencillo: eliminas las emisiones tóxicas y reduces tus gastos energéticos. A cambio, debes prestar atención al sistema de enfriamiento. Es una forma mucho mejor de manejar las cosas que depender de esos viejos elementos calefactores.