¿Por qué dejamos de usar hornos convencionales en el empaquetado de sensores y optamos por la calefacción por infrarrojos?
Últimamente, hay un gran esfuerzo por lograr que el empaquetado de semiconductores sea más sostenible desde el punto de vista energético. Durante mucho tiempo, hemos dependido de hornos convencionales. Pero, sinceramente, son muy consumidores de energía. Se necesita calentar todo el aire dentro de una cámara gigantesca solo para alcanzar la temperatura adecuada en una pequeña área. Es un desperdicio de energía.
Por eso estamos pasando a utilizar la calefacción por infrarrojos. En lugar de calentar el aire, los rayos infrarrojos actúan directamente sobre el material a tratar. Es más eficiente, más rápido, y evita esa pérdida constante de energía cuando la máquina está parada.
Dirigir el calor exactamente donde se necesita
Cuando se trata de empaquetar sensores, se cuenta con un presupuesto térmico muy limitado. No se puede calentar todo al mismo tiempo. Con los rayos infrarrojos de onda corta, podemos dirigir el calor directamente hacia el material de empaquetado, sin necesidad de calentar toda la estructura de la máquina. Esto representa una gran ventaja desde el punto de vista del tiempo necesario para completar el proceso. No hay necesidad de esperar 30 minutos a que la cámara alcance la temperatura adecuada. Se puede alcanzar la temperatura deseada en segundos.
Y lo mejor es que menor tiempo de calentamiento significa menos consumo de energía por cada wafer. Eso es lo que realmente permite reducir las emisiones de carbono. No se trata de poner una etiqueta “ecológica” en la máquina, sino de utilizar menos energía para producir la misma cantidad de productos.
El aspecto técnico
Por lo general, utilizamos elementos de cuarzo-halógeno para esto. Ofrecen la intensidad necesaria para curar rápidamente los materiales utilizados en el empaquetado de sensores. Además, se pueden configurar en zonas específicas, lo cual es útil para evitar el sobrecalentamiento de los chips de silicio sensibles.
Pero no todo es perfecto. Hay algunos problemas. Esas lámparas de alta intensidad se calientan mucho en su base y en sus conexiones eléctricas. Si aumentamos la potencia para acelerar el proceso, debemos tener cuidado con los sistemas de refrigeración. Si no se gestiona bien la ventilación, podríamos dañar los controladores de la máquina.
Optimizar el espacio en la fábrica
Una de las ventajas de utilizar módulos de infrarrojos es que permite ahorrar mucho espacio. Ya no es necesario pensar en “lotes”, sino en un flujo continuo de producción. Se pueden eliminar esos sistemas de ventilación enormes y consumidores de energía que requieren los hornos convencionales. Toda la línea de producción se reduce en tamaño, lo que hace que todo el proceso de empaquetado sea más eficiente y menos desperdiciador.