Vamos ser honestos: os fornos de convecção tradicionais são, basicamente, caixas enormes que consomem muita energia. No mundo dos semicondutores, todos tentamos alcançar objetivos relacionados à eliminação do uso de chumbo e à adoção de métodos ecologicamente sustentáveis. No entanto, aquecer grandes volumes de ar apenas para secar um wafer é um desperdício de tempo e dinheiro.
É por isso que cada vez mais pessoas optam pelo uso da radiação infravermelha para esse processo de cura. Em vez de aquecer todo o ambiente, basta aquecer diretamente o substrato.
Por que isso economiza energia? Pense em um forno de secagem convencional: você está aquecendo as paredes, o ar, tudo ao redor. Isso é ineficiente. Já a radiação infravermelha funciona de maneira diferente: ela utiliza radiação eletromagnética para transferir energia diretamente para o fotoresist ou adesivo. Podemos dizer que é um “aquecimento seletivo”. Em outras palavras, você apenas aquece aquilo que realmente precisa ser aquecido.
O melhor de tudo é que o tempo necessário para o processo diminui de horas para segundos. É rápido. E isso faz com que a conta de energia por wafer seja significativamente menor.
Eliminando toxinas Os padrões sem chumbo são problemáticos, pois as faixas de temperatura permitidas são muito restritas. Se você exceder essas faixas, pode estragar o circuito ou criar vazios na solda. Com a radiação infravermelha, você pode escolher a comprimento de onda ideal – curto, médio ou longo – para atender exatamente às necessidades dos produtos químicos utilizados. Isso permite um controle preciso, algo que não é possível com ar quente. Com tal precisão, não há necessidade de usar aditivos à base de chumbo para manter tudo estável sob calor.
A realidade na fábrica Não estou dizendo que a radiação infravermelha seja uma solução mágica. Ela tem suas particularidades. Primeiro, é preciso posicionar corretamente os sensores. Se os termopares estiverem localizados da mesma forma que nos fornos de convecção, haverá pontos frios. Como não há ar para distribuir o calor, a localização dos sensores é fundamental. Além disso, as lâmpadas de radiação infravermelha emitem muita energia. Se você não investir em um bom sistema de proteção, pode danificar os componentes eletrônicos da própria máquina. Isso não é nada bom. Se você quer que o processo funcione sem prejudicar a qualidade dos produtos, use controladores PID de ciclo fechado. Manter a temperatura dentro de uma margem de ±1°C torna todo o processo muito mais eficiente e evita problemas.