Het maximale uit je infraroodenergie halen in het verpakken van sensoren
Wanneer je intelligente sensoren verpakt, telt iedere watt. Er is niets frustrerender dan te zien dat de energie zich verspreidt over de wanden van de kamer, in plaats van dat deze effectief op het silicium terechtkomt.
De oplossing is om de thermische energie precies daarheen te krijgen waar ze nodig is. Daarom maken we gebruik van infraroodreflectoren die bedekt zijn met goud.
Waarom goud?
De meeste mensen beginnen met aluminium, maar dit heeft een nadeel: aluminium neemt te veel energie op. Hierdoor gaat er al energie verloren voordat deze zelfs maar bij het silicium kan komen. Goud daarentegen is zeer efficiënt in het weerkaatsen van infraroodstraling. In plaats van dat de energie zich verspreidt in de behuizing, worden de fotonen door het gouden laagje rechtstreeks teruggekaatst naar het doelgebied. Het werkt dus als een soort spiegel voor warmte, zodat alle energie op het silicium terechtkomt.
De snelheid – en het risico
Omdat de straling wordt geconcentreerd, ontstaat er een veel hogere warmtestroom. Dit betekent dat de cyclustijden korter worden, waardoor de hele verpakkingslijn sneller kan werken. Maar je moet voorzichtig zijn: omdat de energie zo geconcentreerd is, moet de alignering perfect zijn. Als de lamp zelfs maar een paar millimeters afwijkt, kunnen er hete plekken ontstaan die een batch kunnen verpesten. Ik raad altijd aan om nauwkeurige alignering te gebruiken, zodat de straling altijd precies op het midden van het silicium terechtkomt.
Het nadeel
Goud is geweldig, maar het is niet onverslaanbaar. Als je proces corrosieve gassen of veel uitstoot van de pakkingen bevat, kan het gouden laagje vuil raken. Zodra er een laag residuen of oxidatie ontstaat, neemt de reflectiviteit af. Je merkt dit snel: de siliciumchips bereiken dan niet de juiste temperatuur, ook al gebruiken de lampen nog steeds dezelfde hoeveelheid stroom.
Om dit probleem te voorkomen, moet je de kamer schoon houden. Of nog beter: gebruik een beschermend kwartsbescherming om de reflectoren schoon te houden. Dit bespaart op de lange termijn veel tijd en moeite.