Почему мы переходим на использование инфракрасного обогрева для производства чипов без свинца
В мире полупроводников наконец-то наступает время отказа от устаревших тепловых печей и методов сушки с использованием растворителей. Честно говоря, это давно уже было необходимо. Мы заменяем традиционные системы конвективного нагрева на цифровые контроллеры инфракрасного обогрева.
В чем разница? Инфракрасный обогрев использует излучение вместо простого нагрева воздуха. Это более эффективный способ нагрева, что способствует сделанию процесса более «экологичным» и без использования свинца.
Как это работает на практике
Представьте себе обычную печь: она нагревает воздух, а затем этот воздух нагревает саму подложку. Этот процесс медленный, к тому же он требует огромного количества энергии. Кроме того, это создает условия для оседания пыли и частиц на поверхности чипа.
Инфракрасный обогрев работает иначе: лампы излучают электромагнитные волны, которые напрямую воздействуют на растворитель или вещество, используемое для отверждения. Это похоже на ракету, направляемую теплом. Все происходит гораздо быстрее. Тепло достигает нужной области без необходимости нагревания всей печи. Это значительно сокращает расходы на электроэнергию.
Как обеспечить точность
Нельзя просто включить лампу инфракрасного обогрева и забыть о ней. В противном случае можно повредить фоторезист или чувствительные элементы схемы.
Для этой цели используются цифровые контроллеры. Они позволяют контролировать мощность излучения, чтобы температура не превышала заданных значений. Таким образом, тепло распределяется более равномерно. Это значительно снижает количество испорченных деталей и отходов.
Недостатки
Однако это не совсем идеальное решение. При отказе от химикатов, содержащих летучие органические соединения, и ламп УФ, генерирующих озон, мы действительно сокращаем объем выбросов углерода. Но есть один недостаток: интенсивность тепла очень высока. Из-за этого лампы быстро перегреваются. Если не настроить системы вентиляции и охлаждения, лампы будет сгорать гораздо быстрее, чем следует. Необходимо учитывать этот фактор при проектировании оборудования.
Где это применяется
Этот метод отлично подходит для склеивания компонентов и отверждения припоя. Поскольку здесь нет процесса горения или использования растворителей, источник тепла сам по себе является «чистым». Нет свинца, нет загрязнений. Это простой и более экологически чистый способ замены старых методов нагрева.