Por que usamos refletores de ouro para a cura de semicondutores sem chumbo?
Sejamos honestos: os fornos de convecção estão se tornando algo obsoleto. No mundo dos semicondutores, estamos nos movendo em direção a sistemas de radiação infravermelha de onda curta – e existe um bom motivo para isso. A busca por processos de fabricação “sem chumbo” e ecologicamente corretos não é apenas uma tendência; é o novo padrão.
Mas há um problema: quando passamos a usar soldas sem chumbo, tudo fica mais difícil. Temos que lidar com pontos de fusão mais altos e com um intervalo térmico extremamente restrito. Há muito pouco espaço para erros.
Por que o ouro?
Você pode se perguntar por que nos preocupamos com refletores revestidos de ouro. Parece algo luxuoso, mas na verdade trata-se de eficiência. O ouro reflete radiação infravermelha em mais de 95%. Compare isso com o alumínio comum, que absorve muita energia. Ao usar ouro, garantimos que o calor vá exatamente para onde precisa ir – diretamente para o wafer ou para o PCB. Isso evita que o calor afete a estrutura do equipamento, mantendo-o concentrado no substrato. É rápido… realmente rápido.
Fazendo com que a tecnologia sem chumbo funcione efetivamente
O maior desafio na utilização de materiais sem chumbo é o tempo necessário para aquecer os componentes. Se o aquecimento não for rápido o suficiente, os componentes podem se deformar. As lâmpadas de IR resolvem esse problema, pois utilizam radiação, em vez de ar quente. Isso é uma grande vantagem para ambientes de produção limpa, pois não há risco de ar contaminado circular pelo ambiente de trabalho. Além disso, é uma maneira mais “ecológica” de trabalhar. Sem solventes tóxicos e sem ventiladores que consomem muita energia. E o tempo de espera? Acabou. Em vez de esperar uma hora enquanto o forno se aquece, uma lâmpada de IR alcança a temperatura desejada em segundos.
A realidade
Mas nem tudo é perfeito. As lâmpadas de IR de alta intensidade geram uma grande quantidade de calor. Se o sistema de resfriamento não for adequado, você terá problemas. É fácil superaquecer as bases das lâmpadas ou danificar os componentes eletrônicos se o fluxo de ar não for controlado corretamente. É preciso equilibrar a potência das lâmpadas com a capacidade de resfriamento do equipamento. Se isso não for feito corretamente, as lâmpadas queimarão muito cedo.
Há também o problema dos “pontos quentes”. A radiação direta é poderosa, mas se as lâmpadas não estiverem bem posicionadas, algumas partes do circuito serão superaquecidas, enquanto outras permanecerão frias. Por isso, utilizamos suportes precisos para fixar as lâmpadas. Isso garante que o foco da radiação esteja uniforme em toda a superfície do circuito, evitando assim que um lote inteiro seja comprometido.