Perché abbandoniamo l’uso dell’aria calda a favore delle onde infrarosse nella confezionazione dei sensori
Chi ha lavorato nel campo della confezionazione dei semiconduttori sa bene quanto sia frustrante dover aspettare che i componenti si riscaldino. Per lungo tempo si è utilizzata l’aria calda per questo scopo. Ma onestamente? È un metodo troppo lento.
Il problema è legato al funzionamento dell’aria calda: bisogna prima riscaldare l’aria, che a sua volta riscalda il substrato, e infine il componente stesso. È come cercare di riscaldare una casa partendo dal portico.
Le onde infrarosse, invece, eliminano questo intermediario: trasmettono l’energia direttamente sul componente da riscaldare.
Si tratta di tempi di riscaldamento
I forni ad aria calda sono lenti e inefficienti. Hanno una grande “inerzia termica”, il che significa che ci vuole molto tempo affinché il forno raggiunga la temperatura desiderata. Si impiega un’ora per preriscaldare la camera del forno, e poi minuti interi in attesa che il componente si riscaldi.
Con le onde infrarosse, invece, tutto avviene in modo istantaneo: basta premere l’interruttore, i fotoni colpiscono il componente da riscaldare e il processo è completato in pochi secondi. Quando si lavora su linee di produzione ad alta velocità, questo rappresenta una differenza enorme tra un flusso di lavoro regolare e gravi problemi durante il processo di riscaldamento.
Eliminazione dei “punti freddi”
Chiunque abbia utilizzato un forno a convezione conosce i problemi legati alle turbolenze termiche: si creano zone di riscaldamento irregolare, e quindi è necessario prolungare il ciclo di riscaldamento per assicurarsi che tutti i componenti vengano riscaldati correttamente. È uno spreco di tempo.
Con le onde infrarosse, invece, è possibile dirigere il calore esattamente dove serve. È possibile impostare le lampade in modo che riscaldino soltanto le zone necessarie, senza riscaldare l’intero componente.
E la cosa migliore? Non c’è più bisogno di spazi enormi per far funzionare il forno. Un sistema di infrarossi preciso riesce a svolgere il lavoro in uno spazio molto più ridotto.
L’aspetto negativo (perché ce ne è sempre uno…)
Le onde infrarosse sono veloci, ma richiedono una gestione attenta. Se si aumenta troppo l’intensità del calore, si possono danneggiare i componenti. Inoltre, bisogna assicurarsi che la lunghezza d’onda delle onde infrarosse sia adeguata al materiale utilizzato. Altrimenti, il calore potrebbe danneggiare i circuiti delicati prima ancora che il componente raggiunga la temperatura desiderata.
Inoltre, visto che i picchi di temperatura avvengono molto rapidamente, è fondamentale avere un sistema di raffreddamento efficace, in grado di gestire questi improvvisi cambiamenti di temperatura.