Aufgeben des Ofens: Eine bessere Methode zur Trocknung und Aushärtung bleifreier Halbleiter
Die Industrie setzt stark auf „grüne“ und bleifreie Standards. Das sieht man überall – doch am deutlichsten wird das in den Phasen der Trocknung und Aushärtung.
Lange Zeit haben wir einfach große Konvektionsöfen verwendet. Doch das Problem ist: Das Erhitzen großer Mengen an Luft ist ein Energieverschwendung. Zudem sorgt die Bewegung der Luft dafür, dass Staub und Partikel direkt auf die Wafern gelangen.
Deshalb haben wir uns für die Infrarotbehandlung entschieden. Anstelle des Erheitzens der Luft werden elektromagnetische Strahlen verwendet, um das Ziel direkt zu erwärmen.
Warum Infrarot funktioniert
Stellen Sie sich vor, die Sonne berührt Ihre Haut. Es ist nicht notwendig, dass die Luft um Sie herum 100 Grad hat, damit Sie die Wärme spüren können – die Energie gelangt direkt zu Ihnen.
Das ist eine große Erleichterung für die Energiekosten – doch es ist noch besser für die Hardware. Bleifreie Lötstoffe und Klebstoffe sind anspruchsvoll: Sie benötigen sehr spezifische Temperaturen und müssen schnell erhitzt werden. Infrarot ermöglicht genau diese Präzision – dadurch werden die Materialien nicht überhitzt und es entstehen keine Schäden.
Die „Box“ ist wichtig
Man kann nicht einfach ein paar Lampen auf einen Tisch stellen und schon ist alles in Ordnung. Damit dieses Verfahren in einer echten Produktionsstätte funktioniert, bauen wir spezielle Gehäuse aus 304- oder 316L-Stahl.
Wir verwenden diese Materialien, weil sie nicht korrodieren und keine giftigen Gase abgeben. Diese Gehäuse dienen außerdem dazu, die Strahlung zurück auf die Wafern zu lenken – dadurch steigt die Wärmedichte genau dort, wo sie benötigt wird. Wir machen die Gehäuse außerdem luftdicht, damit keine flüchtigen organischen Verbindungen in den Raum gelangen können, in dem Menschen atmen.
Die Realität
Infrarot ist zwar schnell – aber es ist kein Wundermittel. Hochintensive Lampen erzeugen eine enorme Menge an Wärme. Wenn die Belüftung unzureichend ist oder das Kühlsystem zu klein ist, beginnt die Wärme sich auszubreiten. Dann überhitzt die Umgebungstechnik.
Man muss den richtigen Ausgleich zwischen der Leistung der Lampen und der Wärmeleistung des Gehäuses finden. Andernfalls überhitzt das Transportsystem.
Der Vorteil: Bleifreie Standards bedeuten null Emissionen. Da Infrarot nicht auf Verbrennung oder chemischer Wärme basiert, erfüllt es alle Umweltanforderungen. Es handelt sich dabei um einen einfachen Ersatz für die alten Konvektionsöfen – dadurch sinkt der Energieverbrauch und giftige Stoffe kommen nicht mehr in die Produktion.