Warum wir auf Infrarot für die Trocknung von Halbleitern umsteigen
Die Branche setzt stark auf „grüne“ und bleifreie Lösungen. Das ist großartig – doch es erzeugt großen Druck bezüglich der Art und Weise, wie wir die Wafer trocknen. Lange Zeit haben wir Convektionsöfen verwendet. Das Problem: Es handelt sich dabei im Grunde um riesige Geräte, die enorme Mengen an Luft erwärmen müssen, nur um Energie an einen winzigen Wafer zu bringen. Das ist eine echte Verschwendung von Energie.
Deshalb sind wir nun auf Infrarottechnologie umgestiegen. Anstelle der Erwärmung der Luft nutzt das Infrarot-Verfahren elektromagnetische Strahlung, um direkt auf das Substrat einzuwirken. Es geht dabei um Effizienz. Stellen Sie sich vor: Mit Infrarot wird der Vermittler überflüssig. Man muss keine Kilowattstunden damit verschwenden, das Gehäuse des Geräts oder die umliegende Luft zu erwärmen. Die Energie gelangt direkt vom Quellgerät zum Produkt. Das Ergebnis? Die gewünschten Temperaturen werden in Sekunden erreicht – nicht in Minuten. Dadurch wird der gesamte Reinraum weniger wie eine Sauna wirken, und die Energiekosten bleiben niedrig.
Das Problem mit bleifreien Verbindungen
Bleifreie Lötstoffe und Klebstoffe sind anspruchsvoll in der Anwendung. Sie benötigen in der Regel höhere Temperaturwerte sowie präzisere Temperatureinstellungen als herkömmliche, bleihaltige Verbindungen. Wenn man Convektionsöfen verwendet, wird oft das ganze Board überhitzt, nur um eine bestimmte Stelle ausreichend zu erwärmen. Das ist unpraktisch. Mit Infrarot kann man hingegen die Wellenlänge anpassen – man kann zwischen Kurzwellen und Mittelwellen wählen –, um gezielt auf bestimmte Schichten des Halbleiterpakets einzuwirken. So wird die Wärme genau dorthin geleitet, wo sie gebraucht wird, ohne dass empfindliche Komponenten belastet werden. Das ist eine viel schonendere Methode.
Die Nachteile – und wie man sie löst
Infrarot ist zwar nicht magisch – aber es ist gerichtet. Wenn Ihre Bauteile seltsame Formen haben oder tiefe Vertiefungen aufweisen, kommt es zu Problemen: Einige Bereiche werden nicht ausreichend beleuchtet und erhalten daher nicht genug Wärme. Man kann das Verfahren nicht einfach so einstellen und vergessen. Man muss die Winkel der Reflektoren feinjustieren oder mehrere Lampen verwenden, damit jeder Bereich gleichmäßig beheizt wird.
Zusammenfassung
Durch den Umstieg auf Infrarot können wir viele der schädlichen chemischen Lösungsmittel, auf die wir bisher angewiesen waren, verzichten. Die Technologie passt perfekt zu unseren bestehenden Systemen – außerdem verbessert sie den Prozess und beschleunigt die Arbeit. Die Energiekosten sinken, die Umweltaudits laufen reibungsloser ab – und die Arbeit läuft einfach besser.