Por que o curado por radiação infravermelha é a solução para chips sem chumbo
O mundo dos semicondutores está se esforçando para adotar padrões “verdes” e sem chumbo. A maioria das fábricas ainda depende daqueles fornos convencionais, mas, sejamos honestos: aquecer grandes volumes de ar só para transferir energia é lento. É um desperdício de energia e de tempo.
É por isso que passamos a usar o curado por radiação infravermelha. Em vez de esperar que o ar fique quente, a radiação infravermelha utiliza radiação eletromagnética para atingir diretamente o substrato.
É um tipo diferente de calor.
Como a radiação infravermelha ignora completamente o ar, a energia vai direto para o fotoresist ou para a pasta de solda. Não há necessidade daqueles elementos de aquecimento gigantescos que mantêm uma câmara inteira em alta temperatura por horas. Isso resulta em tempos de curado muito mais rápidos, além de não ocupar metade do espaço necessário.
Além disso, há o problema dos materiais sem chumbo. As soldas sem chumbo são difíceis de derreter; elas precisam de temperaturas mais altas do que as antigas ligas de SnPb. Se tentarmos usar ar quente para alcançar essas temperaturas, podemos danificar os componentes ao redor ou deformar o PCB. É um equilíbrio delicado que geralmente resulta em problemas.
Com a radiação infravermelha, podemos ajustar o comprimento de onda. Ao escolher os emissores certos, podemos atingir exatamente a temperatura necessária para derreter a liga sem chumbo, sem causar danos ao resto da placa. Além disso, consome menos eletricidade por wafer e não libera VOCs no ambiente de trabalho.
Mas não é mágica. Existem trade-offs.
Se você usar radiação infravermelha de alta intensidade, seu sistema de resfriamento vai sofrer com o calor. E, como o processo é rápido, é preciso ter cuidado com os pontos onde a luz não chega.
Não basta simplesmente colocar uma lâmpada infravermelha em um forno antigo. É preciso ajustar corretamente os ângulos dos refletores e a distância entre as lâmpadas para garantir que o calor seja distribuído uniformemente. Se o layout não for adequado, podem surgir pontos quentes que podem estragar um wafer em segundos.
É preciso planejamento adicional, mas, uma vez que tudo esteja ajustado, é uma solução excelente.