¿Por qué dejamos de usar aire caliente y pasamos a usar infrarrojos en el empaquetado de sensores?
Si has trabajado en el empaquetado de semiconductores, sabrás cuán frustrante es tener que esperar. En particular, esperar a que las piezas se calienten. Durante mucho tiempo, hemos dependido de la circulación de aire caliente. Pero, honestamente, ese método es demasiado lento.
El problema radica en cómo funciona el aire caliente: primero hay que calentar el aire, este luego calienta el sustrato, y finalmente el componente. Es como intentar calentar una casa calentando primero el porche.
Los infrarrojos evitan este paso intermedio. Envían energía directamente al objetivo.
Se trata de tiempo
Los hornos de aire caliente son muy lentos. Tienen una gran “inercia térmica”, lo que significa que tardan mucho en calentarse. Se necesita una hora para precalentar la cámara, y luego minutos más para que las piezas se calienten adecuadamente.
Con los infrarrojos, todo ocurre casi al instante. Basta con encender el dispositivo; los fotones llegan directamente al sensor, y listo. Se trata de reducir los tiempos de calentamiento de minutos a segundos. Cuando se trabaja con líneas de producción de alta capacidad, eso marca la diferencia entre un proceso fluido y un verdadero cuello de botella durante el proceso de curado.
Eliminando los “puntos fríos”
Quienes han usado hornos de convección conocen bien los problemas relacionados con las turbulencias. Hay zonas donde la temperatura no es uniforme. Esto hace que sea necesario prolongar todo el ciclo de procesamiento, solo para asegurarse de que las piezas del centro del lote también se calienten adecuadamente. Es una pérdida de tiempo.
Con los infrarrojos, se puede dirigir el calor exactamente donde se necesita. Podemos configurar las lámparas para que calienten específicas áreas del sensor, sin necesidad de calentar todo el chasis.
Y lo mejor: se libera espacio. Ya no se necesita una caja enorme e aislada que ocupe la mitad de la habitación. Un sistema de infrarrojos preciso puede hacer el trabajo en una fracción del espacio necesario.
La desventaja (porque siempre hay alguna)
Aunque los infrarrojos son rápidos, también son agresivos. Si se aumenta demasiado la potencia, se pueden dañar las piezas. Puede ocurrir que la superficie se sobrecaliente y se endurezca antes de que el interior alcance la temperatura adecuada.
Hay que tener cuidado. Es necesario ajustar la longitud de onda de los infrarrojos según el material que se esté utilizando. Si la densidad de potencia no es adecuada, se podrían dañar los circuitos delicados antes de que el núcleo alcance la temperatura adecuada.
Además, debido a que los picos de temperatura ocurren muy rápidamente, es necesario un sistema de refrigeración eficaz para manejar ese cambio repentino de temperatura.