Het afzien van de oven: een betere manier om leidvrije halfgeleiders te bewerken
De industrie streeft hard naar ‘groene’ en leidvrije standaarden. Dit zie je overal, maar het is het meest zichtbaar in de bewerkings- en droogfasen.
Lang hebben we gewoon grote convectieovens gebruikt. Maar hier is het probleem: het opwarmen van grote hoeveelheden lucht is een verspilling van energie. Bovendien zorgt al die bewegende lucht er juist voor dat stof en deeltjes op de chips terechtkomen.
Daarom zijn we overgestapt op infraroodbehandeling. In plaats van de lucht op te warmen, wordt er gebruik gemaakt van elektromagnetische straling om het materiaal rechtstreeks te verwarmen.
Waarom infrarood werkt
Stel je voor dat de zon op je huid schijnt. Je hebt geen lucht nodig die 100 graden is om de hitte te voelen; de energie bereikt je rechtstreeks.
Dit is een groot voordeel voor de energiekosten, maar het is nog beter voor de hardware zelf. Leidvrije lijmsoorten hebben specifieke temperaturen nodig en moeten snel worden opgewarmd. Infrarood zorgt voor die precisie, zodat de materialen niet beschadigen.
De behuizing is belangrijk
Je kunt niet zomaar wat lampen op een tafel zetten en denken dat het goed is. Om dit op een echte productielijn te kunnen toepassen, maken we maatgemaakte behuizingen van 304 of 316L roestvrij staal.
We gebruiken deze materialen omdat ze niet roesten en geen vreemde gassen uitstoten. De behuizingen dienen ook als spiegels: ze weerkaatsen de energie terug naar de chip, zodat de hitteprecisie verbetert. We maken ze ook luchtdicht, zodat er geen vluchtige organische verbindingen in de ruimte terechtkomen waar mensen ademen.
De werkelijkheid
Infrarood is inderdaad snel. Heel snel. Maar het is geen magie.
Hoge-intensiteitlampen genereren veel hitte. Als de ventilatie slecht is of het koelsysteem te klein is, begint de hitte zich te verspreiden. Dan kan de omringende apparatuur beschadigen worden.
Je moet een balans vinden tussen de vermogen van de lampen en de thermische capaciteit van de behuizing. Als je dit verkeerd doet, kan het transportssysteem oververhit raken.
Het voordeel is dat leidvrije standaarden gericht zijn op nul emissies. Omdat infrarood geen branding of chemische processen vereist, voldoet het aan alle milieunormen. Het is een eenvoudige vervanging voor de oude convectiesystemen, waardoor je minder energie gebruikt en giftige stoffen voorgoed uit je productielijn verdwijnen.