Redukcja emisji węgla w opakowaniu sensorów za pomocą podgrzewania infraczerwonego
Jeśli naprawdę chcemy osiągnąć neutralność węglową w procesach produkcyjnych półprzewodników, musimy przestać polegać na tych ogromnych piecach konwekcyjnych. Są one zbyt marnotrawne pod względem energii. Zamiast tego stosujemy systemy podgrzewania infraczerwonego.
W przypadku opakowywania smart sensorów używamy lamp infraczerwonych o krótkich falach, które bezpośrednio emitują ciepło na podłoże. To tak, jakbyśmy używali reflektorów zamiast ogrzewania całego pomieszczenia. Nie marnujemy energii na ogrzewanie ogromnej metalowej skrzyni – ogrzewamy tylko to, co faktycznie potrzebuje ciepła.
Ustalenie odpowiedniej temperatury
Ustawiamy te systemy tak, aby mogły osiągnąć określoną temperaturę w określonym czasie. Poprzez regulację mocy i czasu pracy lampy możemy precyzyjnie ustalić temperaturę niezbędną do utwardzenia klejów lub past lutowniczych.
Najlepsze jest to, że nie ma ryzyka przegrzania elementów. To oznacza, że nie musimy się martwić o ich deformację. Ponadto używamy układów infraczerwonych o wysokiej gęstości, dzięki czemu możemy kontrolować lokalizację ciepła. Jeśli ciepło ucieka na krawędziach płytki, możemy po prostu uzyskać większą temperaturę na tym obszarze, aby wszystko było w równowadze.
Oszczędność czasu i energii
Przejście na systemy podgrzewania infraczerwonego znacznie zmienia logistykę produkcji. Nie musimy już czekać dwie godziny, aż ogromny piec osiągnie właściwą temperaturę. To duża oszczędność czasu.
Lampy infraczerwone natomiast osiągają pełną moc w kilku milisekundach. To dosłownie „podgrzewanie na żądanie”. Gdy linia produkcyjna się zatrzymuje, ciepło też ustaje. Patrząc na rachunek za prąd, widzimy spadek zużycia energii na jednostkę produktu.
Kompromisy
Oczywiście, to nie jest magia. Systemy podgrzewania infraczerwonego są szybkie, ale działają tylko w linii prostej. Jeśli opakowanie sensora ma skomplikowane kształty lub elementy nakładające się na siebie, pojawią się cienie.
Aby temu zapobiec, musimy dostosować umiejscowienie lamp – ustawić je z różnych kierunków, aby każdy punkt został podgrzany. Musimy też dbać o sprzęt – wysoka intensywność promieniowania infraczerwonego generuje dużo ciepła w okolicy lampy. Jeśli nie zadbamy o efektywne chłodzenie, elementy elektroniczne mogą zostać uszkodzone.
Poświęcamy dużo czasu na badanie fizyki procesu absorpcji ciepła. Dzięki dopasowaniu długości fali infraczerwonej do specyficznego materiału, możemy uzyskać maksymalną ilość transferu ciepła, przy jednoczesnym minimalizowaniu emisji węgla.