Reduzindo as emissões de carbono no empacotamento de sensores com aquecimento por IR
Se realmente queremos alcançar a neutralidade de carbono nas fábricas de chips, precisamos parar de depender daqueles fornos convencionais enormes. Eles são muito ineficientes. Em vez disso, estamos migrando para sistemas de aquecimento por infravermelho (IR).
Para o empacotamento de sensores inteligentes, utilizamos lâmpadas de IR de onda curta que emitem calor diretamente sobre o substrato. É como usar um holofote, em vez de aquecer todo o ambiente. Assim, não há desperdício de energia ao aquecer uma caixa metálica gigantesca; o calor é direcionado apenas para as áreas que realmente precisam dele.
Ajuste preciso da temperatura
Podemos configurar esses sistemas para atingir taxas de aquecimento específicas. Ao ajustar a potência e o ciclo de funcionamento das lâmpadas, é possível definir com exatidão a temperatura ideal para o cura dos adesivos ou pastas de solda.
O melhor é que não há risco de superaquecimento. Isso significa que não precisamos nos preocupar com o deformamento dos componentes. Além disso, utilizamos arranjos de lâmpadas de IR de alta densidade, permitindo que o calor seja direcionado às áreas necessárias. Se houver perda de calor nas bordas do wafer, basta aumentar um pouco a temperatura nessa área para equilibrar as coisas.
Economia de tempo e energia
A utilização de sistemas de IR muda completamente a logística da produção. Não é mais necessário esperar duas horas para que um forno enorme atinja a temperatura desejada. As lâmpadas de IR, por sua vez, atingem a potência máxima em milissegundos. É como um sistema de aquecimento “on-demand”. Quando o transportador para, o aquecimento também para. Olhando para a conta de eletricidade, percebe-se uma redução significativa no consumo de energia por unidade produzida.
Desvantagens
Mas nem tudo é perfeito. O aquecimento por IR é rápido, mas só funciona em linha reta. Se o empacotamento dos sensores tiver formas 3D complexas ou componentes sobrepostos, haverá sombras. Para resolver isso, é preciso ser criativo na colocação das lâmpadas, ajustando seus ângulos para que todos os pontos sejam aquecidos corretamente.
Além disso, é importante prestar atenção aos equipamentos utilizados. Lâmpadas de IR de alta intensidade geram muito calor perto delas. Se não houver ventilação adequada, os conectores e fios podem ser danificados.
Gastamos muito tempo estudando a física da absorção de calor. Ao ajustar o comprimento de onda do IR de acordo com o material utilizado, conseguimos uma transferência de calor eficiente, mantendo ao mesmo tempo a emissão de carbono no mínimo possível.