Зменшення використання вуглецю у упаковці сенсорів за допомогою інфрачервоного нагрівання
Якщо ми справді хочемо досягти нульових викидів вуглецю на заводах з виробництва чипів, нам потрібно припинити покладатися на величезні конвекційні печі. Вони є занадто неефективними з точки зору використання енергії. Натомість ми почали використовувати системи інфрачервоного нагрівання.
Для упаковки сучасних сенсорів ми використовуємо лампи короткохвильового інфрачервоного світла, які направляють тепло безпосередньо на основу для упаковки. Це схоже на промінь світла – таким чином не потрібно нагрівати всю кімнату. Ви не витрачаєте енергію на нагрівання величезної металевої коробки; ви нагріваєте лише ту частину, яка цього справді потребує.
Контроль температури
Ми налаштовуємо ці системи так, щоб вони досягали певних значень температури. Шляхом коригування потужності та часу роботи можна точно визначити оптимальну температуру для затвердіння клеїв чи паст для пайку.
Найкраще те, що не виникає проблем з перегрівом. Це означає, що вам не потрібно турбуватися про деформацію компонентів. Ми також використовуємо інфрачервоні матриці високої щільності, щоб можна було контролювати розподіл тепла. Якщо тепло втрачається на краях пластини, можна просто збільшити температуру на цій ділянці, щоб все було збалансовано.
Економія часу та енергії
Перехід на інфрачервоне нагрівання повністю змінює логістику виробництва. Більше не потрібно дві години чекати, поки величезна піч досягне стабільної температури. Це значно прискорює процес.
Лампи інфрачервоного світла починають працювати на повну потужність всього за кілька мілісекунд. Це фактично „нагрівання на запит“. Коли конвеєр зупиняється, тепло також припиняється. Якщо подивитися на рахунок за електроенергію, можна помітити значне скорочення споживання енергії.
Недоліки
Але все не так ідеально. Інфрачервоне нагрівання є швидким, але воно працює лише в прямій лінії. Якщо упаковка сенсора має складну 3D-форму чи компоненти, які перекривають один одного, можуть виникнути „тіні“.
Щоб уникнути цього, потрібно ретельно планувати розташування ламп – налаштовувати їх під різними кутами, щоб кожна ділянка отримувала достатню кількість тепла.
Також потрібно стежити за обладнанням. Високої інтенсивності інфрачервоне світло виробляє багато тепла прямо біля самої лампи. Якщо не достатньо охолоджувальних фанів чи радіаторів, це може призвести до пошкодження компонентів.
Ми витрачаємо багато часу на дослідження фізики поглинання світла. Шляхом підбору довжини хвилі інфрачервоного світла відповідно до характеристик матеріалу, ми можемо досягти максимально ефективного передачі тепла, при цьому зведення до мінімуму кількості викидів вуглецю.