Proč v nástrojích na zpracování čipů nahrazujeme horký vzduch infračerveným zářením
Pokud se snažíte urychlit hluboké zpracování polovodičů, musíte zjistit, kde ztrácíte čas. U mnoha z nás je tím úzkým místem proces ohřevu.
Většina starších řešení využívá horký vzduch. Jedná se o pomalý proces – nejprve se ohřívá vzduch a teprve poté tento vzduch ohřívá čip. Je to jako snažit se vytopit místnost pomocí topného zařízení – trvá to věčnost.
Ohřev pomocí infračerveného záření překonává tento problém – využívá elektromagnetické záření k přímému ohřevu povrchu čipu. Je to rychlé. Opravdu rychlé. A to změní všechno ve vašem pracovním postupu.
Problém s dobou reakce
Při použití nucené konvekce musíte čekat, než dosáhnou ohřívací prvky a celý objem vzduchu správné teploty, než čip začne cítit teplo. Jedná se o pomalý proces ohřevu a ještě pomalejší proces chlazení.
Infračervené lampy jsou jiné – okamžikem, kdy zapnete světlo, je teplo již tam. Okamžikem, kdy vypnete světlo, poklesne tok tepla. To vám umožňuje používat mnohem agresivnější termální profily. Máte tak rychlejší proces ohřevu a nemusíte nechat čip dlouho odpočívat.
Úspora prostoru a více peněz
Jelikož infračervené záření nepotřebuje obrovské komory na cirkulaci vzduchu, můžete zmenšit oblast ohřevu. Vaše nástroje budou menší, což je vždy výhoda v prostorách plných zařízení.
Ale skutečnou výhodou je počet čipů za hodinu. Když přestanete čekat, než se vzduch pohnete, ušetříte sekundy v každém cyklu. V prostředí s vysokou kapacitou se tyto sekundy shromažďují a vedou k velkému nárůstu kapacity.
Nevýhody (protože vždy existují nějaké nevýhody)
Infračervené záření není prostě „připoj a používej“ řešení. Jelikož je teplo směrové, vznikají nebezpečí v podobě horkých a chladných míst na povrchu čipu. Nemůžete prostě umístit lampu a doufat v rovnoměrné rozložení tepla.
Budete potřebovat vícezonové systémy na vyrovnání teploty a velmi přesné senzory pro monitorování teploty. Navíc, pokud váš chladicí systém není navržen pro tak rychlé změny teploty, můžete čelit problémům s nadměrným zahřátím.
Zjistili jsme, že nejlepší způsob, jak to řešit, je kombinovat infračervené systémy s vysokorychlostními pyrometry. Je to jediný způsob, jak udržet teplotu v úzkém rozmezí – mluvíme o ±1 °C.