Reducir las emisiones de carbono en el empaquetado de sensores mediante calefacción por infrarrojos
Si realmente queremos lograr la neutralidad carbónica en las fábricas de chips, debemos dejar de depender de esos enormes hornos de convección. Son demasiado ineficientes. En cambio, estamos pasando a utilizar sistemas de infrarrojos dirigidos.
Para el empaquetado de sensores inteligentes, utilizamos lámparas de infrarrojos de onda corta que emiten calor directamente sobre el sustrato. Es como usar un foco de luz, en lugar de calentar todo el espacio. De esta manera, no se desperdicia energía calentando una caja metálica enorme; solo se calienta la parte que realmente lo necesita.
Lograr la temperatura adecuada
Configuramos estos sistemas para que alcancen velocidades de calentamiento muy específicas. Al ajustar la potencia y el ciclo de trabajo, podemos determinar con precisión la temperatura ideal para los adhesivos o sales de soldadura.
Lo mejor es que no hay riesgo de exceder la temperatura deseada. Esto significa que no hay necesidad de preocuparse por que los componentes se deformen. También utilizamos arrays de infrarrojos de alta densidad para poder dirigir el calor hacia las zonas necesarias. Si se pierde calor en los bordes de una oblea, basta con calentar esa zona un poco más para equilibrar las temperaturas.
Ahorro de tiempo y energía
Al pasar a utilizar tecnología de infrarrojos, cambia completamente la forma en que funciona la línea de producción. Ya no es necesario esperar dos horas a que un gran horno alcance la temperatura adecuada. Las lámparas de infrarrojos, por otro lado, alcanzan su máxima potencia en milisegundos. Es como un calentamiento “a demanda”. Cuando la banda transportadora se detiene, el calor también se detiene. Al mirar la factura de electricidad, se nota una reducción notable en los kilovatios-hora consumidos por unidad.
Las desventajas
No todo es perfecto. Los dispositivos de infrarrojos son rápidos, pero solo funcionan en líneas rectas. Si el empacado de los sensores tiene formas tridimensionales complejas o componentes que se superponen, aparecerán sombras. Para solucionarlo, hay que ser creativo con la colocación de las lámparas, orientándolas desde diferentes direcciones para asegurarse de que cada área reciba el calor necesario.
También hay que prestar atención al hardware. Los dispositivos de infrarrojos de alta intensidad generan mucho calor cerca de la carcasa de la lámpara. Si no se cuentan con ventiladores o disipadores de calor adecuados, se pueden dañar los conectores y los cables.
Pasamos mucho tiempo analizando la física de la absorción. Al adaptar la longitud de onda del infrarrojo al material específico que utilizamos, podemos lograr la mayor transferencia de calor posible, manteniendo al mismo tiempo una huella de carbono lo más baja posible.