Waarom vacuüm-IR-verhitting de enige logische oplossing is voor leidvrije producten
De semiconductiewereld begint eindelijk serieus na te denken over duurzame oplossingen. Er is veel druk om producten zonder lood te gebruiken, en eerlijk gezegd zijn vacuümbeschikbare infraroodverwarmers de beste oplossing.
Denk er eens over na: ouderwetse convectieovens blazen gewoon hete lucht rond. Infraroodverwarming werkt anders: het maakt gebruik van elektromagnetische straling om energie over te dragen. Er zijn geen chemische oplosmiddelen of zware luchstromen nodig – alleen maar schone, directe hitte. Hierdoor kunnen de milieunormen gemakkelijk worden nageleefd.
Hoe het precies werkt
In een vacuüm kan er geen convectie plaatsvinden. Je kunt geen hitte door lucht overdragen als er helemaal geen lucht is. Daarom gebruiken we kortegolf- of mediumgolf-infraroodlampen. Deze lampen beïnvloeden de atmosfeer niet; ze dringen rechtstreeks door het materiaal heen. De energie wordt meteen omgezet in hitte.
Het is dus een schone manier om te werken. Je kunt je lijmsoorten vervolmaken of je fotoresisten drogen, zonder je zorgen te maken over stofdeeltjes die op je wafer terechtkomen. Bovendien gaat het erg snel. Je hoeft geen tijd te verspillen aan het opwarmen van een enorme ruimte, alleen maar het deel dat je wilt verwarmen.
De uitdagingen (technische aspecten)
Het is natuurlijk niet zo simpel als “simpel aansluiten”. We moeten deze lampen zo ontwerpen dat ze bestand zijn tegen de stress die het vacuüm met zich meebrengt. We gebruiken quartzomhulsels van hoge kwaliteit. Anders zou er gas vrijkomen, wat een groot probleem is in een schone ruimte. We streven ook naar een hoge vermogensdichtheid, zodat de apparatuur niet te veel ruimte inneemt.
Een waarschuwing: hoge vermogensdichtheid zorgt voor intense, geconcentreerde hitte. Als de koelsystemen niet goed genoeg zijn, kunnen de wafers beschadigd raken of kan de lamp kapotgaan. Het gaat dus om een balans tussen de snelheid waarmee je wilt verhitten en de mogelijkheid om de hitte goed onder controle te houden.
In praktijk toegepast
Deze oplossing is perfect voor het verhitten van leidvrije lassen en speciale coatings. Omdat er geen brandstoffen of oplosmiddelen worden gebruikt die de lucht vervuilen, kun je gemakkelijk het doel van ‘nul emissies’ bereiken. Het is een simpele vervanging voor die oude, energieverslindende thermische tunnels. Je sluit de lampen aan, kiest het gewenste golflengte en zie je energiekosten dalen per wafer. Het is gewoon een slimme manier om de productieprocessen te verbeteren.