Tại sao chúng ta từ bỏ việc sử dụng lò nung để thay thế bằng phương pháp sấy khô bằng tia hồng ngoại trong việc chế tạo cảm biến thông minh
Trong thời gian dài, quy trình đóng gói linh kiện bán dẫn vẫn phụ thuộc vào những lò nung lớn. Nhưng mọi thứ đang thay đổi. Chúng ta đang chuyển sang sử dụng phương pháp sấy khô bằng tia hồng ngoại, chủ yếu vì thế giới đang hướng tới việc sử dụng nguồn năng lượng xanh và tránh sử dụng chì. Khi chế tạo cảm biến thông minh, chúng ta cần tìm ra sự cân bằng giữa việc làm khô chất kết dính hoặc resin, nhưng lại không thể dùng nhiệt độ cao để xử lý các thành phần này, cũng không thể sử dụng các chất hóa học có hại.
Sự khác biệt giữa hai phương pháp
Phương pháp sấy khô bằng luồng khí nóng chỉ đơn giản là làm nóng không khí, hy vọng rằng không khí sẽ làm nóng các linh kiện. Phương pháp này rất chậm và tiêu tốn nhiều năng lượng. Ngược lại, phương pháp sấy khô bằng tia hồng ngoại sử dụng bức xạ điện từ để tác động trực tiếp lên vật liệu. Đây chính là cách làm nóng từ bên trong ra ngoài. Vì năng lượng có thể xâm nhập vào bên trong vật liệu, nên quá trình sấy khô diễn ra nhanh hơn nhiều. Ngoài ra, phương pháp này giúp chúng ta loại bỏ được các chất hóa học có hại thường được sử dụng trước đây.
Những thách thức khi sử dụng phương pháp sấy khô bằng tia hồng ngoại
Nếu bạn đã từng làm việc với các chất kết dính hoặc polyme không chứa chì, bạn sẽ biết rằng chúng rất kén chọn về nhiệt độ. Chỉ cần có sai lệch nhỏ về nhiệt độ, vật liệu sẽ bị biến dạng. Điều này thật là tồi tệ.
Với phương pháp sấy khô bằng tia hồng ngoại, chúng ta có thể điều chỉnh bước sóng để phù hợp với loại polyme cụ thể mà chúng ta đang sử dụng. Nhờ đó, quá trình sấy khô diễn ra nhanh hơn, mà không cần phải chờ đợi lò nung hoạt động. Chúng ta thường sử dụng tia hồng ngoại tầng sóng ngắn hoặc trung bình để giúp thiết bị nhỏ gọn hơn và chi phí điện năng thấp hơn.
Những hạn chế của phương pháp này
Dù vậy, tia hồng ngoại cũng không phải là giải pháp hoàn hảo. Chúng ta vẫn phải đối mặt với hiện tượng “hiệu ứng bóng tối”. Nếu thiết kế của cảm biến có hình dạng phức tạp, thì tia hồng ngoại sẽ không thể chiếu vào tất cả các góc khuất. Nếu phần dưới của cảm biến vẫn còn lạnh, thì vật liệu sẽ bị biến dạng. Điều này có thể làm hỏng cấu trúc của cảm biến.
Giải pháp? Chúng ta cần lên kế hoạch cẩn thận khi lắp đặt thiết bị. Hãy sử dụng đèn hồng ngoại hai mặt hoặc bộ phận quay để đảm bảo rằng nhiệt độ được phân bổ đều khắp mọi nơi. Điều này đòi hỏi sự tính toán kỹ lưỡng, nhưng kết quả thu được thì rất xứng đáng.