Riduzione delle emissioni di carbonio nella confezionatura dei sensori grazie al riscaldamento a infrarossi
Se davvero vogliamo raggiungere la neutralità carbonica nelle fabbriche di chip, dobbiamo smettere di fare affidamento su quei forni convettivi enormi. Sono semplicemente troppo dispendiosi. Invece, stiamo passando a sistemi a infrarossi mirati.
Per la confezionatura dei sensori intelligenti, utilizziamo lampade a infrarossi a onde corte che irradiano calore direttamente sul substrato. È come utilizzare un riflettore per riscaldare soltanto la zona necessaria, invece di riscaldare l’intera stanza. In questo modo non si spreca energia per riscaldare una struttura metallica enorme; si riscalda soltanto la parte che ne ha bisogno.
Ottenere la temperatura ideale
Possiamo regolare questi sistemi in modo da ottenere tassi di riscaldamento precisi. Aggiustando la potenza e il ciclo di funzionamento, è possibile ottenere esattamente la temperatura necessaria per la cura degli adesivi o delle paste di saldatura.
Il vantaggio maggiore è che non si rischia di superare la temperatura desiderata. Così non c’è alcun rischio che i componenti si deformino. Inoltre, utilizziamo array a infrarossi ad alta densità per poter “zonare” il calore. Se ci sono perdite di calore agli angoli del wafer, basta riscaldare leggermente quella zona per equilibrare tutto.
Risparmio di tempo ed energia
Passare ai sistemi a infrarossi cambia completamente le dinamiche di produzione. Non è più necessario aspettare due ore affinché un grande forno raggiunga la temperatura desiderata. Le lampade a infrarossi, invece, raggiungono la piena potenza in pochi millisecondi. È praticamente un riscaldamento su richiesta. Quando il nastro trasportatore si ferma, anche il riscaldamento si ferma. Il risparmio in termini di consumo energetico è notevole.
I compromessi
Non è tutto perfetto. I sistemi a infrarossi sono veloci, ma funzionano soltanto in linea retta. Se la confezionatura dei sensori presenta forme complesse o componenti sovrapposti, si creano ombre che influiscono sul processo di riscaldamento. Per risolvere questo problema, bisogna essere creativi nella posizionazione delle lampade, orientandole da diverse direzioni per assicurarsi che ogni punto venga riscaldato correttamente.
Inoltre, bisogna prestare attenzione all’hardware utilizzato. Le lampade a alta intensità generano molto calore proprio vicino alla struttura della lampada stessa. Se non si utilizzano ventilatori o dissipatori termici adeguati, i componenti potrebbero danneggiarsi.
Dedichiamo molto tempo allo studio della fisica dell’assorbimento del calore. Aggiustando la lunghezza d’onda degli infrarossi in base al materiale utilizzato, possiamo ottenere il massimo trasferimento di calore, riducendo al massimo l’impatto ambientale.