Ottenere un processo di essiccazione e cura senza piombo, grazie all’uso dei riscaldatori a raggi infrarossi sotto vuoto
Stiamo assistendo a un grande cambiamento nel modo in cui i semiconduttori vengono essiccati e curati. Tutti puntano verso standard legati all’uso di materiali senza piombo e all’energia verde; è una cosa positiva. Tuttavia, questo cambia il modo in cui gestiamo il calore. Ecco perché abbiamo optato per l’uso di riscaldatori a raggi infrarossi sotto vuoto. Questi dispositivi ci permettono di eliminare quei solventi ingombranti e di ridurre notevolmente l’impatto ambientale dell’intero processo.
La fisica alla base di questo processo è davvero interessante.
Sotto vuoto, non c’è aria che possa trasportare il calore; quindi non avviene alcuna convezione. Tutto avviene attraverso la radiazione. I riscaldatori a raggi infrarossi emettono radiazioni a breve lunghezza d’onda che arrivano direttamente sul substrato.
Immaginate: in un forno normale, c’è “coperto” d’aria che rallenta tutto il processo. Sotto vuoto, invece, quel “coperto” non esiste. Il calore non perde tempo ad riscaldare le pareti della camera: arriva direttamente dove è necessario. Il processo di riscaldamento avviene molto rapidamente.
Adattare il calore al materiale
I materiali senza piombo sono molto esigenti: se si sbaglia nel determinare la temperatura ideale, si rischia di causare stress termico o “degassazione”, il che rappresenta un problema per il controllo qualità.
Il trucco sta nell’adattare la lunghezza d’onda dei raggi infrarossi al tipo specifico di fotorestante o adesivo utilizzato. È come sintonizzare una radio sulla frequenza giusta: così il materiale viene completamente curato senza che la superficie venga danneggiata. In questo modo, quei vecchi sistemi di riscaldamento basati sulla convezione sembrano davvero obsoleti.
L’equilibrio tra potenza e efficienza
Non si tratta certo di magia: i riscaldatori a raggi infrarossi emettono una grande quantità di calore in uno spazio ridotto. Ma bisogna stare attenti alla potenza utilizzata. Se si applica troppa energia su un substrato sottile, si rischia di deformarlo. È quindi necessario trovare un equilibrio tra la potenza fornita e la massa termica del substrato. Inoltre, è necessario disporre di un sistema di raffreddamento in grado di gestire il calore generato alla fine del processo, altrimenti si creano soltanto problemi.
Quali sono le conseguenze pratiche?
Il vantaggio più grande è il tempo: i tempi di essiccazione e cura diminuiscono da ore a minuti. Questo permette di aumentare la produttività. Inoltre, non è più necessario utilizzare sostanze chimiche tossiche per accelerare i processi. Per chi cerca di rispettare gli standard rigorosi richiesti dai materiali senza piombo, questo rappresenta semplicemente un modo migliore per lavorare.