Waarom waterdichte IR-lampen een voordeel zijn voor leadvrije halfgeleiderfabricage
Wanneer je midden in de spoelfase in een halfgeleiderfabriek bent, kom je bij een lastig probleem. Je moet die wafers snel drogen, maar je wilt voorkomen dat de warmtebron in de natte werkruimte terechtkomt – of erger nog: dat het silicium wordt besmet.
Daar komen waterdichte infrarode (IR)-lampen om de hoek kijken. In plaats van chemische droogmiddelen te gebruiken of de wafers te bevochtigen met grote hoeveelheden geforceerde lucht, zenden deze lampen gerichte thermische energie naar het water. Het is schoon en eenvoudig.
Hoe de warmte werkt
Stel je voor: convectiekasten moeten eerst veel tijd besteden aan het opwarmen van de lucht. IR-lampen maken geen gebruik van deze tussenstap. De golven gaan recht door het vocht heen en bewegen de watermoleculen.
Dit is precies waarom deze lampen voldoen aan de strenge eisen voor ‘leadvrije’ en milieuvriendelijke productie. Er worden geen schadelijke oplosmiddelen verbruikt, en er komt geen ozon vrij door UV-licht. Het gaat gewoon om fotonen die worden omgezet in warmte.
Het behouden van een droge omgeving
Omdat deze lampen zich in een natte omgeving bevinden, worden de kwartsomhulsels goed afgesloten. Hierdoor kunnen spoelwater en chemische dampen de elektroden niet bereiken en kan er geen kortsluiting optreden.
Omdat deze korte-golflampen veel warmte leveren in een klein gebied, kun je de droogtunnel zelfs kleiner maken. Dit bespaart veel ruimte.
Er is echter één nadeel: met zoveel warmtedichtheid moet je oppassen voor thermische schokken. Als het koelsysteem niet goed genoeg is, kan de overgang van een koude spoelbad naar een intensieve IR-zone veel spanning veroorzaken op het kwarts. De specificaties moeten dus goed worden geselecteerd.
De praktische voordelen
Het beste aan deze lampen is dat ze kunnen worden verbonden met een PID-controller. Hierdoor heb je perfecte controle, zodat de wafers niet per ongeluk te lang worden verhit.
Bovendien hoeven je geen verwarmings elementen te gebruiken die rechtstreeks in contact komen met de lucht. Hierdoor hoef je je geen zorgen te maken over stofdeeltjes die op het silicium terechtkomen. Als je nog steeds oude hete-luchtsystemen gebruikt, weet je hoe moeilijk het is om stof rechtstreeks op het silicium te blazen. Met IR-lampen verdwijnt dit probleem meteen.
Het voorkomt ook energieverlies. Je verhit alleen de wafer, niet de hele machine. Dat is logisch.