Почему мы отказываемся от традиционных печей в пользу инфракрасного отверждения для производства смарт-датчиков
Долгое время для упаковки полупроводников использовались огромные конвективные печи. Но ситуация меняется. Мы переходим на использование инфракрасного излучения для отверждения материалов. Это связано с тем, что в мире все больше акцента делается на использовании безоловянных материалов и экологически чистых энергоисточников. При производстве смарт-датчиков необходимо найти баланс: нужно высушить смолы или застыть клеи, но нельзя просто нагревать кремниевые чипы или использовать вредные растворители.
Конвективное нагревание заключается в нагреве воздуха, после чего этот воздух нагревает деталь. Этот процесс медленный, а также требует большого количества энергии. Инфракрасное излучение — это совсем другой подход: оно использует электромагнитное излучение для прямого нагрева материала. Это позволяет значительно ускорить процесс отверждения. К тому же это позволяет избегать использования токсичных химических веществ, которые раньше использовались при отверждении материалов.
Проблемы с безоловянными материалами
Если вы работали с безоловянными пайками или полимерами, вы знаете, что они очень избирательны к температуре. Один лишний шаг может привести к тому, что материал деформируется. Это настоящий кошмар.
С помощью инфракрасных ламп можно точно выбрать длину волны, соответствующую конкретному полимеру. Это позволяет быстро достичь нужной температуры, без необходимости использования больших печей. Обычно мы используем коротковолновое или средневолновое инфракрасное излучение, чтобы сделать оборудование компактнее и снизить расходы на электроэнергию.
Недостатки
Инфракрасное излучение — это не волшебная палочка. Еще нужно учитывать «эффект тени». Если у корпуса датчика необычная форма, инфракрасные лучи не смогут достичь всех уголков. Если нижняя часть корпуса останется холодной, это приведет к деформации датчика. Решение заключается в том, чтобы правильно расположить лампы, чтобы тепло распределялось равномерно. Это требует дополнительных усилий, но результат того стоит.