Perché passiamo all’uso dei sistemi di essiccazione a radiazioni infrarosse per i chip senza piombo
Il mondo dei semiconduttori sta finalmente abbandonando quei vecchi forni termici e quei metodi di essiccazione basati su solventi. Onestamente, era ora. Stiamo sostituendo i tradizionali sistemi di riscaldamento a convezione con controller digitali per l’essiccazione a raggi infrarossi.
Qual è la grande differenza?
I sistemi a raggi infrarossi utilizzano radiazioni, invece di semplicemente soffiare aria calda. È un metodo più pulito per procedere alla lavorazione dei componenti, e rappresenta un elemento fondamentale per rendere il processo “verde” e privo di piombo.
Come funziona davvero?
Pensate a un forno tradizionale: esso riscalda l’aria, che poi riscalda il substrato. Il processo è lento e richiede molta energia. Inoltre, si creano delle condizioni favorevoli affinché polvere e particelle finiscano direttamente sul wafer.
I sistemi a raggi infrarossi sono diversi: le lampade emettono onde elettromagnetiche che colpiscono direttamente il solvente o l’agente di catalisi. È come un missile a guida termica: tutto avviene molto più velocemente. Il calore viene distribuito esattamente dove è necessario, senza che l’intero sistema diventi una fonte di calore eccessivo. Il conto energetico ne trae vantaggio.
Come ottenere la giusta precisione?
Non basta semplicemente accendere una lampada a raggi infrarossi: altrimenti potreste danneggiare i componenti sensibili presenti nei wafer. Per questo motivo utilizziamo dei controller digitali per gestire correttamente il flusso di energia. In questo modo possiamo mantenere la temperatura entro limiti precisi. Questo riduce notevolmente il rischio di danni ai componenti e diminuisce gli scarti prodotti.
I compromessi
Tuttavia, non è tutto perfetto. Abbandonando i chimici contenenti VOC e le lampade UV che producono ozono, riduciamo sicuramente l’impatto ambientale. Ma c’è un problema: la densità di calore è elevata. Poiché il calore è concentrato in un punto specifico, le lampade diventano estremamente calde. Se i sistemi di estrazione dell’aria calda e di raffreddamento non vengono gestiti correttamente, le lampade si deteriorano molto più rapidamente del previsto. Bisogna quindi tenere conto di questa carica termica.
Dove viene utilizzato questo sistema?
Questo metodo funziona bene per la colla dei componenti e per la cottura della pasta di fusione. Poiché non ci sono processi di combustione né riscaldamento basato su solventi, la sorgente di calore è “pulita”. Niente piombo, niente disordine. È semplicemente un metodo più efficiente per sostituire i vecchi sistemi di riscaldamento.