Perché utilizziamo riflettori in oro per la cottura dei semiconduttori senza piombo
Sia onesti: i forni a convezione stanno diventando obsoleti. Nel mondo dei semiconduttori, ci stiamo orientando verso sistemi a radiazione infrarossa a lunghezze d’onda brevi… e ce n’è una buona ragione. La tendenza verso processi di produzione senza piombo e più ecologici non è solo una tendenza temporanea: è ormai lo standard richiesto.
Ma c’è un problema: quando si passa a saldature prive di piombo, tutto diventa più complicato. Bisogna gestire punti di fusione più elevati e un range termico estremamente ristretto. Non c’è spazio per errori.
Perché l’oro?
Potreste chiedervi perché utilizziamo riflettori rivestiti d’oro. Sembra una soluzione elegante, ma in realtà si tratta semplicemente di una questione di efficienza. L’oro riflette oltre il 95% delle radiazioni infrarosse vicine. A confronto, l’alluminio assorbe troppa energia. Utilizzando l’oro, possiamo assicurarci che il calore vada esattamente dove è necessario: direttamente sul chip o sulla scheda PCB. In questo modo, il calore non influisce sul corpo del macchinario, ma viene diretto sul substrato stesso. È veloce… davvero veloce.
Far funzionare i semiconduttori senza piombo
Il maggior problema legato alla cottura dei semiconduttori senza piombo è il tempo necessario per raggiungere la temperatura desiderata. Se il calore non viene generato abbastanza rapidamente, i componenti possono deformarsi. Le lampade a radiazione infrarossa risolvono questo problema, poiché utilizzano radiazioni invece di aria calda. Questo rappresenta un grande vantaggio per le ambienti di lavorazione puliti, poiché non si diffonde aria contaminata in tutto l’ambiente di lavoro. Inoltre, è un metodo “più verde”: nessun solvente contenente VOC, nessun ventilatore che consuma molta energia. E il tempo di attesa? Sparito. Invece di aspettare un’ora affinché il forno si riscaldi, una Lampada a radiazione infrarossa raggiunge la temperatura desiderata in pochi secondi.
La realtà
Ovviamente, non è tutto perfetto. Le lampade a radiazione infrarossa ad alta intensità generano una quantità enorme di calore. Se il sistema di raffreddamento non è adeguato, si potranno verificare problemi: le lampade potrebbero surriscaldarsi o i circuiti di controllo potrebbero danneggiarsi. È quindi necessario bilanciare la potenza delle lampade con quella del sistema di raffreddamento. Altrimenti, le lampade si brucieranno troppo presto. Un altro problema sono i “punti caldi”: la radiazione diretta è molto potente, ma se le lampade non sono posizionate correttamente, alcune parti della scheda potrebbero surriscaldarsi mentre altre rimangono fresche. Ecco perché utilizziamo supporti di montaggio precisi: in questo modo, il punto focale rimane stabile su tutta la superficie, evitando così danni ai componenti.