Opuštění pečicích pecí: Lepší způsob zhotovování bezolovnatých polovodičů
Průmysl usiluje o „zelené“ a bezolovnaté standardy. Vidíte to všude, ale nejvíce je to patrné při fázích sušení a zrání materiálů.
Dlouho jsme používali velké konvekční pece. Ale problém je v tom, že ohřev obrovského množství vzduchu je plýtváním energií. Navíc veškerý ten pohybující se vzduch slouží jako cesta pro prach a částice, které spadnou přímo na vaše čipy.
Proto jsme přešli na zrání pomocí infračerveného záření. Místo ohřevu vzduchu využívá toto záření k přímému působení na cíl.
Proč infračervené záření funguje
Představte si to jako slunce na vaší kůži. Nemusí být vzduch kolem vás 100 stupňů, abyste pocítili teplo – energie prostě putuje přímo k vám.
To je obrovská výhoda z hlediska energetických nákladů, ale ještě lepší to je pro samotné zařízení. Bezolovnaté spájky a lepidla jsou náročné – potřebují velmi specifické teploty a musí se rychle zahřát. Infračervené záření nám poskytuje tu potřebnou přesnost, což znamená, že nezpůsobujeme poškození materiálů.
Význam konstrukce zařízení
Nemůžete prostě jen položit nějaké lampy na stůl a máte hotovo. Aby to fungovalo v reálné výrobě, vyrábíme speciální obaly z nerezové oceli typu 304 nebo 316L.
Používáme právě tyto typy oceli, protože nekorodují a neuvolňují žádné škodlivé plyny (což je jen elegantní způsob, jak popsat skutečnost, že neunikají žádné škodlivé látky do čisté místnosti).
Tyto obaly navíc nejen drží lampy – fungují jako zrcadla. Odrážejí nadbytečné záření zpět na čipy, čímž zvyšují hustotu tepla tam, kde je to potřeba. Také je děláme hermeticky uzavřenými – to udržuje stabilní prostředí a zabraňuje úniku těkavých organických sloučenin do místnosti, kde lidé dýchají.
Realita
Infračervené záření je sice rychlé – opravdu rychlé. Ale není to magie.
Lampy s vysokou intenzitou vydávají obrovské množství tepla. Pokud je ventilační systém slabý nebo chladicí systém malý, toto teplo začne „prosakovat“. Než si to uvědomíte, okolní zařízení se začnou přehřívat.
Je potřeba najít správnou rovnováhu mezi výkonem lampy a tepelnou masou obalu. Pokud to uděláte špatně, vaše dopravní systémy se přehřejí.
Výhoda? Bezolovnaté standardy spočívají v nulových emisích. Jelikož infračervené záření nevyužívá spalování ani chemické procesy k vytvoření tepla, splňuje všechny environmentální požadavky. Jedná se o jednoduchou náhradu za staré konvekční systémy – snižuje spotřebu energie a odstraní škodlivé látky z výrobní linky natrvalo.