
为什么我们在智能传感器中放弃传统烤箱,转而使用红外固化技术呢?
长期以来,半导体封装一直依赖那些大型对流式烤箱。但情况正在发生变化。我们开始转向红外固化技术,主要是因为全球都在倡导“无铅”和绿色能源的发展趋势。在制造智能传感器时,我们需要找到一个平衡点:既要让树脂或胶水干燥固化,又不能使用高温或有害溶剂来处理硅芯片。
对流式加热的方式其实是通过加热空气,希望空气能将部件加热起来。这种方式效率低下,还会浪费大量能量。而红外固化则完全不同——它利用电磁辐射直接作用于材料本身。可以说,这是一种从内部进行加热的方式。由于能量能够穿透封装材料,因此固化速度更快。此外,这样一来,我们就无需再使用那些在传统无铅化之前常用的有毒化学催干剂了。
无铅化的挑战
如果你曾经使用过无铅焊料或聚合物,那么你一定知道它们对温度要求极为严格。只要稍有偏差,基材就会变形。这真是个麻烦的问题。
而使用红外灯的话,我们可以调整波长,使其与所使用的聚合物相匹配。这样就能快速达到所需的温度,而无需等待大型烤箱发挥作用。通常,我们会选择短波或中波红外光,这样不仅可以缩小设备尺寸,还能降低能耗。
当然,也有缺点
不过,红外固化并非万能的解决方案。仍然存在“阴影效应”的问题。如果传感器的结构比较复杂,红外光就无法照射到所有部位。如果底部仍然保持低温,那么就会出现收缩不均的情况,进而导致传感器损坏。
解决办法就是精心设计加热方式。可以使用双端面灯泡或旋转装置,确保热量能够均匀地覆盖整个部件。虽然需要更多规划,但这样的做法确实能让效果更好。